Kirjoita jatkaminen tähän kappaleeseen - Citroën allekirjoitti Neuvillen vuoden 2012 World Rally Championshipille, joka ajoi valittuja kisoja Citroën DS3 WRC: ssä juniorijoukkueensa puolesta. Neuville teki ensi-iltansa World Rally Car -sarjassa. Kauden avajaisissa Monte Carlossa
Neuville putosi ajoissa. Hän pysyi pisteettömänä Portugaliin, jossa hän pääsi kahdeksanneksi. Ennen Portugalia hän oli voittanut ensimmäisen etappivoittonsa Meksikossa. Argentiinassa hän oli viides, vaikka hän pyöräytti autonsa varhain. Neuvillen tulokset olivat tähän mennessä kärsineet Rally 2-sääntöjen käytöstä, hänen ensimmäinen virheettömän tapahtumansa oli Akropolisissa, jossa hän oli kuudes. Neuvillen kaudella ei ollut mukana Uusi-Seelanti Citroën Junior Teamissa, mutta koska Nasser Al-Attiyah Qatar World Rally Teamissa loukkaantui ja ei pystynyt kilpailemaan, Neuville korvasi hänet Qatarin joukkueessa tapahtumassa. Hän taisteli viidennen sijan puolesta World Rally Car -rookie Ott Tänakin kanssa, Neuville lopulta turvasi aseman Tänakin eläkkeelle siirtymisen vuoksi. Hän ei saanut pisteitä Suomessa pudottuaan kuudennesta sijasta. Hän juoksi lähellä palkintopistettä seuraavassa Saksassa, mutta kuten Suomessa, hän oli pisteiden ulkopuolella törmäyksen vuoksi. Hän palasi pisteisiin päästyään Walesissa seitsemänneksi. Hänen paras tuloksensa oli Ranskassa, jossa hän johti World Rally -tapahtumaa ensimmäistä kertaa urallaan ja lopulta sijoittui neljänneksi monen etappis voiton jälkeen. Katarin joukkue oli jälleen Sardiiniassa, joka oli kauden toinen viimeinen kisa. Neuville pelasi koko kauden. Hän jäi pisteiden ulkopuolelle Sardiiniassa sekä kauden viimeisessä tapahtumassa Cataluniassa molemmissa rallissa tapahtuneiden tapahtumien vuoksi. Hän päätti kauden seitsemännellä sijalla.