I midten av januar 2012 ble Wernbloom klar for den russiske hovedstadsklubben , hvor han skrev under på en kontrakt med varighet på fire og et halvt år. Hans første kamp for CSKA Moskva var mot den spanske storklubben Real Madrid CF under åttendedelsfinalen i Mesterligaen 2011/2012, hvor Wernbloom utlignet til 1–1, som også ble kampens sluttresultat.