In het wereldkampioenschap wegrace-seizoen 2012 werd gestreden om het FIM-wereldkampioenschap in de wegraceklassen MotoGP, Moto2 en Moto3. Het was het 64e seizoen van het wereldkampioenschap wegrace. Na 63 jaar werd de 125cc-klasse vervangen door de Moto3. Om die titel werd dit jaar voor het eerst gestreden. Om de titel in MotoGP werd voor 11e keer gestreden, in de Moto2 voor het 3e seizoen.

In de MotoGP behaalde Jorge Lorenzo zijn tweede wereldtitel in deze klasse. Hij troefde tijdens de GP van Australië regerend kampioen Casey Stoner af. In de Moto2 veroverde Marc Márquez de wereldtitel. De Duitser Sandro Cortese verwierf de eerste wereldtitel in de Moto3 tijdens de GP van Maleisië.

Regerend wereldkampioen Casey Stoner maakte tijdens de GP van Frankrijk bekend dat hij na het seizoen zal stoppen.

Wijzigingen

Klassen 
Nieuw dit jaar is de viertakt Moto3-klasse. Deze klasse vervangt de 125 cc-klasse. In eerste instantie zou deze klasse in 2013 worden ingevoerd, maar omdat het deelnemersveld in de 125 cc-klasse terugliep en de kwaliteit van achteruit liep, werd besloten de klasse een jaar eerder in te voeren. Ook is de maximale clilinderinhoud van de MotoGP-klasse verhoogd van 800cc naar 1000cc, met een limiet van 4 cilinders met een boring van 81mm.

Claiming Rule Teams 
In 2012 werd Claiming Rule Teams ingevoerd voor teams met kleine budgetten. CRT's krijgen 12 motoren per rijder, dat zijn er 6 meer dan bij andere teams. Ook krijgen de teams onder CRT-reglementen meer benzine. Zij krijgen 24 liter benzine in plaats van 21 liter voor de andere teams.

Nieuwe teams 
In juni 2011 maakte de Fédération Internationale de Motocyclisme bekend dat 6 teams uit de Moto2 klasse (Interwetten Racing, Forward Racing, Marc VDS, Kiefer Racing, Speed Master en Avintia Racing) in 2012 mee mogen doen in de MotoGP-klasse. Later kregen 2 teams (Paul Bird Motorsport en Ioda Racing) toestemming om mee te doen onder Claiming Rule Teams. Intwerwetten Racing, Marc VDS en Kiefer Racing zijn echter niet opgenomen in het definitieve deelnemersveld.

Kalender 
Er wordt dit seizoen gereden op achttien circuits in dertien landen op vier continenten. In de MotoGP worden achttien races gehouden, in de Moto2 en Moto3 zeventien races. Op 15 april werd op het Losail International Circuit in Qatar de eerste race verreden. Deze wedstrijd werd 's nachts verreden. Tijdens de GP van de Verenigde Staten op Laguna Seca rijdt alleen de MotoGP. De laatste race staat gepland voor zondag 11 november  op het Circuit Ricardo Tormo in Valencia. Alle races vinden plaats op zondag, behalve de TT van Assen, die traditioneel op de laatste zaterdag van juni wordt verreden.

Puntentelling 
Per race krijgen de eerste vijftien geklasseerde coureurs punten toebedeeld, die opgeteld de eindstand van het kampioenschap bepalen. Punten worden alleen vergeven indien een coureur over de finish komt. Bij het constructeurskampioenschap krijgt de fabrikant de punten van de hoogstgeëindigde rijder per race.

MotoGP

Coureurs en teams 

Opmerkingen
 ‡ — Gresini Honda rijdt met een fabrieksmotor voor Álvaro Bautista, terwijl Michele Pirro rijdt op een Honda-aangedreven FTR chassis onder CRT-reglementen.

Resultaten

Coureurs

Constructeurs

Moto2

Coureurs en teams

Resultaten

Coureurs

Constructeurs

Moto3

Coureurs en teams

Resultaten

Coureurs

Constructeurs