I 2011 ble van Garderens første sterke resultat en 3.-plass i Volta ao Algarve og han kom også på 2.-plass på tempoetappen i Sveits rundt, kun med Fabian Cancellara foran seg. Han sterke innsats i Tour of California gjorde at han vant Ungdomstrøya der. Van Garderen debuterte i Tour de France, mest som hjelperytter for sitt lag. Men på den 8. etappen satt han med i bruddet og kom først over en 2. kategori, noe som førte til at han tok over ledelsen i klatrekonkurransen og ble etappens mest aggressive rytter. Ingen amerikaner hadde noen gang før kjørt i klatretrøya på en etappe. I tillegg i 2011 vant han 3. etappe i Tour of Utah.