Rosjanka powróciła do startów 6 lutego 2011 po niemal rocznej przerwie w występach; wygrała mityng Russian Winter, uzyskując najlepszy wynik na świecie w tej części sezonu (4,81 m). Drugim startem Isinbajewej w 2011 był mityng Samsung Pole Vault Stars w Doniecku, Rosjanka wygrała te zawody z rezultatem 4,85 m. Z powodu grypy nie wzięła udziału w halowych mistrzostwach Europy w Paryżu.
Pierwszy występ Rosjanki w sezonie letnim miał miejsce w połowie lipca na mityngu KBC Night of Athletics – zwyciężyła z wynikiem 4,60 m. Trzy dni później Isinbajewa nie zaliczyła żadnej wysokości podczas zawodów we włoskim Lignano. Podczas mityngu Diamentowej Ligi – DN Galan 2011 – Rosjanka zwyciężyła, uzyskując swój najlepszy rezultat w sezonie – 4,76 m. Na mistrzostwach świata w koreańskim Daegu zajęła 6. miejsce z wynikiem 4,65 m.
23 lutego 2012 podczas mityngu XL Galan 2012 w Sztokholmie Isinbajewa poprawiła o 1 centymetr własny halowy rekord świata skacząc 5,01 m. M.in. ten wynik dał jej tytuł lekkoatletki lutego w plebiscycie European Athletics. W marcu została, czwarty raz w karierze, halową mistrzynią świata.
W sezonie letnim 2012 zaplanowała trzy starty przed igrzyskami olimpijskimi.