Den følgende sæson fik Wilkinson 18 optrædener i Pro12.
, det nye navn på ligaen, starter i 15 af kampene. Den sæson så også Connacht kvalificere sig til deres første nogensinde Heineken Cup, og Wilkinson spillede sin første nogensinde kamp på det højeste niveau af europæisk rugby væk mod Harlequins på Stoop. Han gik på at starte hver en af Connacht's pool kampe, herunder deres første nogensinde Heineken Cup sejr i returkampen mod Harlequins på Sportsground. I sæsonen 2012/13 spillede Wilkinson 18 kampe i Pro12. Connacht kvalificerede sig igen til Heineken Cup, hvor Wilkinson startede i tre af provinsens seks kampe og optrådte som erstatning i to andre.