2011년 포뮬러 원 시즌은 국제 자동차 연맹(FIA)이 주관하는 포뮬러 원 월드 챔피언십의 62번째 시즌이었다. 2011년 3월 27일 호주 그랑프리에서 개막하여 2011년 11월 27일 브라질 그랑프리에서 폐막하기까지 총 19개의 그랑프리로 구성되었다.
이 시즌은 레드불 레이싱(Red Bull Racing) 팀과 그 드라이버인 제바스티안 페텔(Sebastian Vettel)의 압도적인 지배로 특징지어진다. 페텔은 이 시즌에 총 11번의 우승을 차지하며 드라이버 챔피언십에서 2위를 차지한 젠슨 버튼(Jenson Button)을 큰 격차로 제치고 두 번째 월드 챔피언 타이틀을 획득했다. 이로써 그는 당시 역대 최연소 2회 월드 챔피언이라는 기록을 세웠다. 또한, 페텔은 한 시즌 최다 폴 포지션 타이 기록(15회)을 세우기도 했다.
컨스트럭터 챔피언십에서는 레드불 레이싱이 페텔과 마크 웨버(Mark Webber)의 활약에 힘입어 2년 연속 컨스트럭터 챔피언 타이틀을 차지했다. 주요 경쟁 팀으로는 맥라렌(McLaren), 페라리(Ferrari), 메르세데스(Mercedes) 등이 있었으나, 레드불의 성능과 페텔의 기량에 미치지 못했다.
기술적인 측면에서 2011 시즌은 몇 가지 중요한 변화가 있었다. 가변 리어 윙인 DRS(Drag Reduction System)가 이전보다 적극적으로 활용되었고, 에너지 회생 시스템인 KERS(Kinetic Energy Recovery System)가 재도입되어 전략적 요소를 더했다. 또한, 타이어 공급 업체가 브리지스톤(Bridgestone)에서 피렐리(Pirelli)로 변경되어 타이어 마모와 관리가 레이스 결과에 중요한 변수로 작용했다.
결과적으로 2011년 포뮬러 원 시즌은 제바스티안 페텔과 레드불 레이싱 팀의 탁월한 기량과 압도적인 성능이 빛났던 시즌으로 기록되고 있다.