W czerwcu Mirza ze swoją rosyjską partnerką przedostały się do finału wielkoszlemowego French Open 2011 i był to dla Indyjki pierwszy finał Wielkiego Szlema w grze podwójnej oraz najlepszy wynik w karierzeSania Mirza, Vesnina lose women’s doubles final.. Walkę o puchar przegrały z Andreą Hlaváčkovą i Lucie Hradecką. W ćwierćfinale i półfinale pokonały cztery byłe lub obecne liderki rankingu WTA: Liezel Huber, Giselę Dulko, Flavię Pennettę i Lisę Raymond. W półfinale Wimbledonu zostały zatrzymane przez Katarinę Srebotnik i Květę Peschke. W lipcu Mirza z Jarosławą Szwiedową triumfowała w Waszyngtonie.
2012 W styczniu 2012 zagrała w półfinale Australian Open, gdzie z Wiesniną uległy późniejszym mistrzyniom, Swietłanie Kuzniecowej i Wierze Zwonariowej. Z Anastasiją Rodionową wygrała turniej w Pattaya. W finałach w Dubaju i Indian Wells musiała uznać wyższość notowanego wówczas najwyżej debla Huber – Raymond. W maju wraz z Bethanie Mattek-Sands zwyciężyła w turnieju Premier Series w Brukseli. W październiku osiągnęła finału turnieju Premier Mandatory w Pekinie.