Lee memulai musim 2011-12 di peringkat 18 dan kalah di kualifikasi untuk Australian Goldfields Open
dan di putaran pertama Shanghai Masters. Namun, ia memiliki performa yang sangat baik di PTC Events dengan mencapai perempat final di Event 3 dan 4 dan menjadi lebih baik di Event 6, karena ia kalah dari Neil Robertson di 4 terakhir. Ini berarti bahwa Lee kembali ke 16 besar pada bulan Oktober, karena ia berada di peringkat 13 dan karenanya mendapatkan entri otomatis ke acara peringkat yang akan datang. Dia kalah di babak pertama Kejuaraan Inggris 2011 dan di German Masters mencapai semifinal pertamanya sejak Trofi Irlandia Utara 2006, tetapi tidak bisa melewati Ronnie O'Sullivan, yang menang 6 × 4. Dia kemudian berhasil mencapai perempat final di Welsh Open, di mana dia tersingkir oleh telepon seluler yang berdering di ayunan punggungnya dalam frame yang menentukan melawan Ding Junhui dan kemudian kalah dalam pertandingan tersebut. Dia menggunakan frustrasinya dari insiden itu untuk efek yang baik, saat dia mengalahkan Dominic Dale, Neil Robertson, Graeme Dott dan Robert Milkins untuk mencapai final World Open, yang pertamanya sejak Welsh Open 2006. Dia bermain melawan Mark Allen, tetapi didominasi sepanjang waktu, karena dia kalah dalam pertandingan 1×10.