O ano seguinte, Kvitová chegou ás semifinais do Aberto de Australia e de Francia, caendo en ambas ocasións ante Sharapova. Tamén chegou aos cuartos de final no Campionato de Wimbledon, onde foi a campiona defensora, pero caeu ante a eventual campiona Serena Williams. Xunto a Tomáš Berdych, gañaron a Copa Hopman
, dando á República Checa o seu segundo título da Copa Hopman. Tamén chegou aos últimos oito nos Xogos Olímpicos de Verán e tamén foi coroada campiona da US Open Series despois de gañar títulos en Montreal e New Haven. Kvitová rematou o 2012 como número 8 do mundo. Os puntos destacados da tempada 2013 de Kvitová inclúen os títulos gañados en Dubai e Tokio, xunto con aparicións en cuartos de final e semifinais nos Campionatos de Wimbledon e WTA Tour Championships, respectivamente. Finalizou 2013 como número 6 do mundo.