Sezon başında Çin'in Beijing Guoan kulübünden tekrar Trabzonspor'a dönen Burak Yılmaz, 15. hafta sonunda forma giydiği 12 lig maçında 13 golle takımının en golcü oyuncusu olurken, gol krallığında da iddiasını sürdürdü. Sakatlıklar nedeniyle ligin 3 maçında forma giyemeyen, bir maçı da yarıda bırakan golcü futbolcu, toplam 12 maçta 996 dakika görev yaptı. 2011-2012 sezonunun 15. haftasını 13 golle geride bırakan Burak Yılmaz, Kasımpaşa maçında attığı golle bu sezon da aynı haftada aynı sayıda gole ulaşmayı başardı. Trabzonspor'da 2011-2012'de kaydettiği 33 golle, son 20 yılda, bir sezonda ligde en fazla gol atan oyuncu unvanını elinde bulunduran Burak Yılmaz, 14 gollü Galatasaraylı Bafetimbi Gomis'in ardından gol krallığı yarışında ikinci sırada yer alıyor.
Milli futbolcu, Atiker Konyaspor, Medipol Başakşehir, Aytemiz Alanyaspor, Osmanlıspor, Antalyaspor maçlarında 2'şer, Fenerbahçe, Demir Grup Sivasspor ve Kasımpaşa maçlarında da birer olmak üzere, 13 gol kaydederek takımına önemli katkı verdi. Bordo-mavililer, Burak Yılmaz'ın gol attığı 8 maçta 5 galibiyet, 2 beraberlik, 1 mağlubiyetle 17 puan elde etti. Karadeniz ekibinin ligde topladığı 25 puanının 17'sine Burak katkıda bulundu. Milli futbolcu, Trabzonspor'un ligde galip geldiği son 4 maçta attığı 6 golle takımının çıkışa geçmesini sağladı. Burak, bordo-mavili takımın sahasında Osmanlıspor'u 4-3, Antalyaspor'u 3-0 yendiği maçlarda 2'şer, Demir Grup Sivasspor'u 2-1, Kasımpaşa'yı 3-0 mağlup ettiği karşılaşmalarda da 1'er gol attı. Burak ayrıca, Karadeniz ekibinin 15. hafta sonunda filelere gönderdiği 31 golün 13'ünü kaydetti.
