Pirlo lopetti kauden voittamalla 2011-12 Serie A -sarjan, kun hän auttoi Juventusta turvaamaan 2-0 voiton Cagliaria vastaan. Hän teki 13 syöttöä, mikä oli Serie A:n suurin syöttömäärä. Hän löysi myös kolme syöttöpaikkaa. Pirlo loi yli 100 mahdollisuutta ja suoritti 2643 ohjausta sinä kaudella, 87 prosentin ohjausten suorittamisasteella, suorittamalla 500 ohjausta enemmän kuin mikään muu pelaaja Serie A: ssa. Ainoa pelaaja maailmassa, joka on suorittanut enemmän ohjauksia kuin hän, oli Xavi. Hänen esiintymisensä kautta kauden ja hänen keskeisen roolinsa johtamisessa Juventusin ensimmäiseen Serie A -titteliin yhdeksään vuoteen, hänet nimitettiin Serie A -vuoden joukkueeseen yhdessä hänen Juventusin keskikenttäpelaajan kumppaninsa Vidalin kanssa. Pirlo ja Juventus päätyivät myös Napolille Coppa Italia -finaalissa samana kaudella. Pirlon hieno muoto kaudella 2011-12 johti Juventuksen mestaruuteen.
Supercoppa Italiana ja Coppa Italia -finaali, sekä Italian johtaminen Euro 2012 -finaaliin, näki hänet ehdolla UEFA Best Player in Europe -palkinnolle 2012, jossa hän sijoittui neljänneksi. Hänet valittiin myös vuoden 2012 ESM-joukkueeseen ja vuoden 2012 UEFA-joukkueeseen.