W tym samym roku Vittorio brał udział również w Europejskiej Formule Renault. We włoskiej ekipie One Racing sięgnął jednak po zaledwie jeden punkt, w drugim wyścigu na brytyjskim torze Silverstone. W klasyfikacji generalnej uplasował się na 23. pozycji.
W 2012 roku Ghirelli pojawił się w stawce Formuły Renault 3.5. W zespole Comtec Racing zdobył 5 punktów - punktując w obu wyścigach na Silverstone. Mistrzostwa Formuły Renault 3.5 w sezonie 2012 Ghirelli ukończył na 24 pozycji.
W 2013 roku Ghirelli startował w Auto GP (zespół Super Nova International). Zwyciężał tam dwukrotnie, jednak aż dwunastokrotnie stawał na podium. Uzbierane 222 punkty pozwoliły mu zdobyć tytuł mistrza serii. W tym samym sezonie zdobył również posadę kierowcy Venezuela GP Lazarus w serii GP2. Tu podczas sobotniego wyścigu na torze Autodromo Nazionale di Monza zdobył jeden punkt. Został sklasyfikowany na 27 pozycji w klasyfikacji generalnej.