Al, Petrov si è qualificato ottavo, ma si è ritirato dopo essere scontrato sul retro di Michael Schumacher al giro 16, causando una safety car. È diventato il terzo contatto tra la coppia nel 2011, quando Petrov sembrava troppo coinvolto nel tentativo di superare Alonso sulla lunga rettilinea prima della curva 3. Ha subito una penalità di cinque posizioni sulla griglia per l'incidente all'inaugurale, il che significava che doveva iniziare la gara dal sedicesimo posto. Ha finito l'undicesima, appena davanti al compagno di squadra Bruno Senna, e appena perso le posizioni di punteggio. Dopo aver finito 13° ad Abu Dhabi
In un'intervista alla televisione russa, Petrov ha lanciato un attacco alla sua squadra, citando la mancanza di sviluppo, gli errori di strategia e le critiche dei piloti da parte del team management. Petrov si è scusato per l'esplosione con una e-mail a tutto il personale Renault, con Éric Bouiller che affermava che la questione era chiusa. Petrov ha concluso la stagione con un decimo posto in Brasile, ma con Adrian Sutil che ha finito sesto nella gara, Sutil ha superato Petrov per il nono posto nella classifica finale del campionato.