En agosto de 2020 fue descalificado en Roland Garros por un falso positivo en las pruebas del COVID-19, y no pudo entrar en la competición.

Tras este buen debut, tuvo una mala temporada en tierra batida y perdió en primera ronda en Wimbledon contra el finés Jarkko Nieminen en cinco sets.

Alcanzó sin embargo las semifinales en San Petersburgo y fue finalista en Kitzbühel, donde fue derrotado por el argentino Gastón Gaudio.

Su mejor actuación del año llegó en el Torneo de San Petersburgo donde alcanzó la final, siendo derrotado por Andy Murray por 6-2 y 6-3.

Campeón del Master Nacional de Tenis en Cáceres al imponerse en la final a David Ferrer.

En Barcelona, en el Torneo Conde de Godó perdió también en primera ronda frente a Nicolás Lapentti.

El buen nivel se mantuvo también en Hamburgo donde alcanzó los cuartos de final con victorias sobre Mijaíl Yuzhny (6-2, 6-3), Michaël Llodra (6-2, 6-0) y David Ferrer (7-6 (4), 6-2).

Andreev se tomaría la revancha en el Abierto de Estados Unidos, al vencer a Verdasco.

En el Abierto de Australia derrotó en primera ronda a Adrian Mannarino por 6-0, 6-2, 6-2 desarrollando un juego arrollador.

En Montecarlo, primer Masters 1000 sobre arcilla, demostró ser el número dos español batiendo a David Ferrer (6-2, 6-1) en octavos de final.

Llega a cuartos de final en Roma y Madrid donde pierde en ambas ocasiones contra Rafael Nadal.

En la Copa Masters, cayó derrotado por la mínima en sus tres enfrentamientos ante Roger Federer, (6-4, 5-7, 1-6), Juan Martín Del Potro, (4-6, 6-3, 6-7 (1), y Andy Murray, (4-6, 7-6, 6-7).

En el tercer Masters 1000 de tierra batida, Montecarlo, derrota fácilmente al francés Julien Benneteau por 6-2 y 6-1.

En tercera ronda se enfrenta al checo Tomáš Berdych, reciente finalista del Masters de Miami, derrotándolo por 5-7, 6-3, 6-2 en un duro partido.

En la semifinal, notó el cansancio y perdió 7-5, 6-3 con David Ferrer, tomando este la revancha tras la victoria del madrileño la semana anterior.

[10]​ En la semana previa a Roland Garros, pierde la final del recién inaugurado Torneo de Niza ante el francés Richard Gasquet por 6-3, 5-7, 7-6 (5).

En la primera ronda arrasaría sin problemas al francés Stephane Robert por 6-1, 6-1, pero un Tommy Robredo impecable le venció por 6-4, 6-3.

En el Masters de Miami Verdasco tuvo una rápida salida frente a su compatriota Pablo Andújar quien lo derrotó por 3-6, 7-6(3) y 6-4.

Finalmente comenzaba Wimbledon donde Verdasco tuvo un duro rival, el checo Radek Štěpánek donde Verdasco tuvo que remontar 2 sets abajo y le pudo ganar en un partido a 5 sets por 2-6, 4-6, 6-3, 7-6(6), 9-7, pero sería derrotado por el Neerlandés Robin Haase en segunda ronda por 6-3, 6-4, 4-6, 6-2.

Verdasco comenzó el año con una primera participación en la Copa Hopman asociado con Anabel Medina en representación a España.

Verdasco perdió en la primera ronda del Abierto de Australia 2012 ante la joven promesa australiana Bernard Tomic.

Verdasco llegó a los cuartos de final en el Bangkok, perdiendo ante Janko Tipsarević en tres sets.

Por primera vez en cuatro años, no forma parte del Equipo español de Copa Davis, que llegó a la final y la perdió ante la República Checa.

La temporada no podía comenzar mejor para Verdasco, ya que junto con Anabel Medina ambos conquistan la Copa Hopman ante el combinado serbio formado por Novak Djokovic y Ana Ivanovic.

Realizó un gran Masters de Madrid donde llegó hasta tercera ronda tras eliminar al cañonero Milos Raonic y a David Goffin pero cayó ante Jo-Wilfried Tsonga.

Tras perder solo un set llegó a cuartos de final, obteniendo así su mejor actuación en el torneo londinense.

En dicha ronda se enfrentó al n.º 2 del mundo e ídolo local Andy Murray, donde cayó en cinco sets, aunque consiguió ganar los dos primeros (6-4, 6-3, 1-6, 4-6 y 5-7).

En tercera ronda derrotó al cuarto cabeza de serie Jerzy Janowicz por 5-7, 4-4 y retiro del polaco.

No se presentó en cuartos de final en su partido ante su compatriota David Ferrer debido al cansancio.

Sin embargo, su temporada no acabó ahí, ya que tanto él como su compañero David Marrero, lograron clasificarse para las ATP World Tour Finals en la modalidad de dobles.