Příští rok se Kvitová dostala do semifinále Australian Open a French Open, při obou případech prohrála Sharapově. Také se dostala do čtvrtfinále na mistrovstvích ve Wimbledonu, kde byla obhájkyní titulu, ale prohrála eventuální šampiónku Sereně Williamsové. Spolu s Tomášem Berdychem vyhráli Hopman Cup
, čímž Česká republika získala svůj druhý titul Hopmanova poháru. Také se dostala do osmifinále na Letních olympijských hrách a byla také korunována vítězem US Open Series poté, co vyhrála tituly v Montrealu a New Haven. Kvitová ukončila rok 2012 jako světová číslo 8. Mezi vrcholné momenty sezony 2013 patří vítězství v Dubaji a Tokiu, spolu s čtvrtfinále a semifinále na Wimbledonském šampionátu a WTA Tour šampionátu. V roce 2013 skončila jako světová šestka.