Dimitrov begon zijn seizoen 2012 met de Hopman Cup.
Naast Tsvetana Pironkova. Hun team werd verslagen door de Tsjechische Republiek 1<unk>2, nadat ze een wedstrijd in gemengd dubbel gewonnen hadden, maar hun enkelspelwedstrijden verloren hadden. Toen versloeg hun team Denemarken met 2 tegen 1. Tegen de VS, Dimitrov verzonden Mardy Fish in straight sets in zijn eerste overwinning (hoewel niet officiële ATP-overwinning) tegen een Top 10 speler.