2009 के बाद से, जहीर खान की नियमित अनुपलब्धता में नेहरा ने वनडे टीम के गेंदबाजी की की कमान संभाली। उन्होंने 2011 विश्व कप टीम में भी अपनी जगह बनाई। हालांकि, वह सिर्फ तीन ही मैच खेल सके। साउथ अफ्रीका से हारने के बाद नेहरा को सभी जरूरी मैचों में जगह दी गई। पाकिस्तान के साथ सेमीफाइनल मैच में नेहरा ने भले ही शुरूआती विकेट न लिए हों, लेकिन उन्होंने 10 ओवर के स्पेल में सिर्फ 33 रन ही दिए और बाद में 2 विकेट भी झटके। पाकिस्तान इस अहम मैच में भारत को सिर्फ 260 रनों का ही लक्ष्य दे सका।