השלים את המשפט הבא: ב-22 באוגוסט, אדי ג'ורדן דיווח שסנה יחליף את ניק היידפלד בשאר המירוצים של עונת 2011. ב-24 באוגוסט זה אושר על ידי רנו. הוא הגיע למקום השביעי במרוץ הראשון שלו עם הקבוצה, והסיים במקום ה-13 לאחר שהתנגש עם ג'יימי אלג'ורסוארי בפינה הראשונה, שבגללה סנה קיבל עונש. הוא סיים במקום התשיעי במירוץ, והשיג את נקודות הפורמולה 1 הראשונות שלו. בסינגפור, המכוניות של רנו נאבקו עם אחיזה במסלול הרחוב האיטי, כאשר סנה התאים והסיים במקום ה-15, לפני חברו לפטרוב. סנה סיים במקום ה-16 ביפן, במקום ה-13 בקוריאה ובמקום ה-12 במירוץ הראשון, לאחר שנאלץ להחליף צמיגים בשלב מאוחר במירוץ. בפנים
אבו דאבי, סנה שוב סיים במקום ה-16 לאחר שקיבל עונש נסיעה על התעלמות מהדגלים הכחולים, וסבל כישלון KERS. במירוץ האחרון של העונה, במירוץ ביתו בברזיל, סנה התחרה על פטרוב בפעם השלישית, על ידי התחלה בתשיעית על הרשת. בסיבוב העשירי של המירוץ, סנה היה מעורב בהתנגשות עם מיכאל שומאכר, שבגללה סנה קיבל עונש נסיעה, וסיימה את המירוץ במקום ה-17.