Dallas endte opp 8–8 etter 2012-sesongen, og gikk glipp av sluttspillet for tredje år på rad etter to strake nederlag på slutten av sesongen. Til tross for Romos fire touchdownpasninger og 416 pasningsyards mot New Orleans Saints i uke 16 tapte Cowboys 37–34 på overtid. Uken etter tapte de 28–18 mot Washington, som sikret divisjonstittelen for Redskins. Romo fullførte 20 av 37 pasninger i kampen, og kastet tre interceptions, inkludert på Dallas' to første drives.