Viết tiếp tục cho đoạn này - Romo thực hiện rất tốt để bắt đầu mùa giải 2012 và không cho phép một chạy kiếm được cho đến ngày 17 tháng 5 năm 2012. Sau khi Brian Wilson trải qua phẫu thuật Tommy John vào tháng 4, Santiago Casilla được giao vai trò gần gũi hơn. Casilla đã chuyển đổi 20 trong số 21 cơ hội cứu rỗi đầu tiên của mình nhưng đã thổi bay năm trong số chín trường hợp cứu rỗi tiếp theo của mình, đăng 7.71 ERA từ ngày 23 tháng 6 đến ngày 7 tháng 8. Bochy tuyên bố vào ngày 7 tháng 8 rằng Giants sẽ sử dụng chiến lược "bullpen by committee", với Romo, Javier López và Jeremy Affeldt ném hai hiệp cuối cùng của các trận đấu chặt chẽ, tùy thuộc vào những người đánh bóng mà họ sẽ phải đối mặt. Romo và López nhận được hầu hết các cơ hội cứu; Affeldt chỉ có một lần cứu sau thời điểm đó. Từ đó cho đến cuối mùa giải, Romo đã chuyển đổi chín trong số chín cơ hội cứu và ghi 1.33 ERA. Romo xuất hiện trong 69 trận đấu của mùa giải 2012, kiếm được 14 lần cứu hộ với tỷ lệ 1.79 ERA, đứng thứ tư trong số các cầu thủ cứu trợ NL và chỉ đứng sau Craig Kimbrel (1.01), Aroldis Chapman (1.51) và Eric O'Flaherty (1.73). Mặc dù anh đã trở thành người đóng cửa vào cuối năm, anh đã giành được Giải thưởng Gibby vì là Người đàn ông thiết lập của MLB trong năm. Giants đã giành chiến thắng ở NL West; trong NLDS trước Cincinnati Reds, Romo xuất hiện trong ba trận đấu, giành chiến thắng trong Trận 3 và cứu Trận 5. Anh ấy đã ném trong tất cả bốn chiến thắng của Giants trong NLCS
chống lại St. Louis Cardinals nhưng không nhận được một cơ hội cứu. Tuy nhiên, trong World Series chống lại Detroit Tigers, anh đã xuất hiện ba lần và ghi lại cứu trong mỗi lần. Anh ấy đã ném trận đấu cuối cùng của Trò chơi quyết định 4 và đánh bại ba lần liên tiếp, bao gồm Miguel Cabrera cho trận đấu cuối cùng và chiến thắng của Giants. Trong World Series, Romo đã ném ba inning hoàn hảo và có năm điểm vứt.