L'any següent, Kvitová va arribar a les semifinales de l'Open d'Austràlia i el Francès, caient en ambdues ocasions a Sharapova. També va arribar als quarts de final al Campionat de Wimbledon, on va ser la campiona defensora, però va caure davant de la eventual campiona Serena Williams. Amb Tomáš Berdych, van guanyar la Copa Hopman
, donant a la República Txeca el seu segon títol de la Copa Hopman. També va arribar als vuit finals als Jocs Olímpics d'estiu i també va ser coronada campiona de la US Open Series després de guanyar títols a Montreal i New Haven. Kvitová va acabar el 2012 com a número 8 del món. Els moments destacats de la temporada 2013 de Kvitová inclouen guanyar títols a Dubai i Tòquio, juntament amb aparicions en els quarts de final i semifinals al Campionat de Wimbledon i el Campionat de la WTA Tour, respectivament. Va acabar el 2013 com a número sis del món.