W październiku triumfowała w Linzu, w walce o puchar okazując się lepszą od Dominiki Cibulkovej. Jako trzecia tenisistka świata przypieczętowała sezon wygraniem Mistrzostw WTA w Stambule. W fazie grupowej wyeliminowała Agnieszkę Radwańską, liderkę rankingu Caroline Wozniacki i Wierę Zwonariową, w półfinale Samanthę Stosur, a w finale Wiktoryję Azarankę. Było to jej siódme profesjonalne zwycięstwo. Awansowała na drugie miejsce na liście światowej (jako trzecia Czeszka w dziejach, po Martinie Navrátilovej i Janie Novotnej znalazła się wśród dwóch najlepszych tenisistek świata). W listopadzie wraz z drużyną Czech zdobyła Puchar Federacji. W finałowym starciu pokonały Rosjanki. Kvitová wygrała dwa mecze singlowe (ze Swietłaną Kuzniecową i Mariją Kirilenko).
Za sezon 2011 Petra Kvitová otrzymała tytuł Mistrzyni Świata ITF, Sony Ericsson WTA Tour Awards dla Tenisistki Roku, Największy Postęp Roku, Nagrodę Karen Krantzke, Nagrodę Fanów za Przełom Roku oraz Nagrodę Serca Pucharu Federacji. Po raz drugi z rzędu najważniejsze nagrody zebrała tenisistka, która nie zajmowała na koniec sezonu pierwszego miejsca w rankingu WTA (liderką pozostała Caroline Wozniacki, która do tego momentu nie miała na koncie ani jednego tytułu wielkoszlemowego).