Under oppladningen til sesongen 2012–2013 var Sterling i førstelagstroppen til den nye manageren, Brendan Rodgers. Han spilte i alle tre vennskapskampene på Liverpools USA-turné, mot Toronto FC , Roma og Tottenham. Den 2. august fikk Sterling sin første internasjonale kamp på klubbnivå, da han etter 23 minutter kom inn som innbytter for Joe Cole i en bortekamp mot belarusiske FC Gomel. Liverpool vant den kampen 1-0. Uken etter skåret Sterling sitt første mål for førstelaget, i en vennskapskamp mot Bayer Leverkusen. Den 23. august 2012 spilte han fra kampstart i en kvalifiseringkamp for Europa League. Dette var en bortekamp mot skotske Hearts som Liverpool vant 1–0. Tre dager senere spilte han fra start i sin første seriekamp, en hjemmekamp mot Manchester City som endte 2-2. Den 20. oktober skåret Sterling sitt første offisielle mål for Liverpool i det 29. minutt i 1–0 seieren i serien over Reading med et skudd fra kanten av 16-meteren. Han ble med dette den 2. yngste spilleren noensinne til å skåre for Liverpool i en offisiell kamp, bare slått av Michael Owen.