W play-off Miami Heat doszli aż do finału NBA, gdzie przegrali 2:4 z Dallas Mavericks. Anthony zagrał w 21 meczach rozgrywek posezonowych, z czego 13 razy w pierwszej piątce. Zdobywał 2.8 punktu, 4.6 zbiórki i 1.81 bloku podczas 27.4 minuty gry. 7 maja w trzecim meczu rywalizacji z Boston Celtics zanotował pierwsze w play-off double-double na poziomie 12 punktów i 11 zbiórek.
W sezonie 2011/12 zagrał 64 mecze (51 w pierwszej piątce) i zdobywał w nich 3.4 punktu, 3.9 zbiórki i 1.31 bloku podczas 21.1 minuty gry. Zajął 23. miejsce w lidze w średniej bloków. Zagrał w 17 meczach play-off, zdobywając tytuł mistrza NBA w barwach Miami Heat. Podczas tych meczów notował średnio 3.2 punktu, 3.2 zbiórki i 0.94 bloku.
W kolejnych rozgrywkach jego rola znacznie spadła. Co prawda rozegrał 62 mecze, ale tylko trzykrotnie występował w pierwszym składzie, a jego średnia minut spadła do 9,1 na mecz. Notował w tym czasie 1,4 punktu, 1,9 zbiórki i 0,7 bloku. Były to jego najgorsze wyniki w karierze. Na koniec sezonu cieszył się ze zdobycia mistrzostwa NBA, po tym jak jego Miami Heat pokonali w finale 4-3 San Antonio Spurs.