CominciaGómez la nuova stagione vincendosalta la [[Supercoppa di Germania 2012|Supercoppa di Germania]] vinta contro il [[Ballspielverein Borussia 09 Dortmund|Borussia Dortmund]], gara che Gómez salta poiché operato in estate alla caviglia.<ref>{{cita news|url=http://calcio.fanpage.it/infortunio-per-mario-gomez-il-tedesco-dovra-subire-un-intervento-alla-caviglia/|titolo=Infortunio per Mario Gomez, il tedesco dovrà subire un intervento alla caviglia|pubblicazione=fanpage.it|data=7 agosto 2012|accesso=25 aprile 2015}}</ref> Mentre era in convalescenza per il recupero, il Bayern acquista [[Mario Mandžukić]] dal [[Verein für Leibesübungen{{Calcio Wolfsburg|Wolfsburg]]N}} per coprire la sua momentanea assenza, anche se durante la stagione il nuovo acquisto, grazie alle sue buone prestazioni, relega Gómez, per tutta la stagione, in panchina.<ref>{{cita news|url=http://it.ibtimes.com/calciomercato-juventus-mario-gomez-al-bayern-sto-bene-ma-basta-panchina-senno-1330326|titolo=Mario Gomez: “Al Bayern sto bene, ma basta panchina sennò...”|pubblicazione=ibtimes.com|data=18 marzo 2013|accesso=25 aprile 2015}}</ref> Il 6 aprile 2013 vince il suo secondo campionato con la maglia dei bavaresi, quindi il suo terzo in totale, con sei giornate di anticipo dalla fine del campionato.<ref>{{cita news|url=http://www.lastampa.it/2013/04/07/sport/calcio/bundesliga-titolo-al-bayern-monaco-Gayv3FyMbYLzeuLgdV9HzO/pagina.html|titolo=Bundesliga, titolo al Bayern Monaco|pubblicazione=lastampa.it|data=7 aprile 2013|accesso=25 aprile 2015}}</ref> Il 16 aprile 2013 il Bayern conquista l'accesso alla finale della [[Coppa di Germania]] battendo per 6-1 il [[Wolfsburg]] con una tripletta di Gómez in sei minuti, tra l'80' e l'86'.<ref>{{cita news|url=http://www.sportmediaset.mediaset.it/calcio/calcioestero/articoli/103194/bayern-in-finale-di-coppa-di-germania-wolfsburg-cancellato.shtml|titolo=Bayern in finale di Coppa di Germania: Wolfsburg cancellato|pubblicazione=sportmediaset.mediaset.it|data=16 aprile 2013|accesso=25 aprile 2015}}</ref> Il 25 maggio 2013 vince la sua prima [[Champions League]], grazie alla vittoria per 2-1 dei bavaresi nella finale contro il [[Ballspielverein{{Calcio Borussia 09 Dortmund|Borussia Dortmund]]N}}.<ref>{{cita web|url=http://www.uefa.com/uefachampionsleague/season=2013/matches/round=2000351/match=2009612/postmatch/report/index.html |titolo=Robben ends Bayern's run of final misery |pubblicazione=UEFA |data=25 maggio 2013 | accesso =15 marzo 2014|lingua=en}}</ref> Il 1º giugno 2013 mette a segno una doppietta nella finale di Coppa di Germania contro lo Stoccarda, partita vinta 3-2, che permette ai bavaresi di vincere il titolo e di essere la prima squadra tedesca a ottenere il traguardo del ''[[Treble|triplete]]''.<ref>{{cita web|url=http://espnfc.com/news/story/_/id/1466064/jupp-heynckes-hints-real-madrid-move?cc=5901 |titolo=Heynckes hints at move |pubblicazione=ESPNFC |data=2 giugno 2013| accesso =15 marzo 2014|lingua=en}}</ref><ref>{{cita web|url=http://www.kicker.de/news/fussball/dfbpokal/spielrunde/dfb-pokal/2012-13/6/1886616/spielbericht_bayern-muenchen-14_vfb-stuttgart-11.html |titolo=3:2! Die Bayern machen das Triple perfekt |pubblicazione=kicker |data=1 giugno 2013 | accesso =15 marzo 2014|lingua=de}}</ref> Risulta inoltre, con 6 gol, capocannoniere di quest'ultima competizione.
Con il Bayern, in Bundesliga, Gómez ha totalizzato 115 presenze e segnato 75 gol totali.