В декабре 2011 г. съезд партии «Справедливая Россия» выдвинул Миронова кандидатом в президенты РФ на президентских выборах в марте 2012 г. Миронов заявил, что планирует победить Владимира Путина на выборах и отправить его в отставку с поста председателя правительства РФ.
По результатам президентских выборов 4 марта 2012 г. получил 3,85 % голосов избирателей от общего числа голосовавших и занял последнее пятое место.
Накануне выборов аудиторская компания ФБК подсчитала, во сколько обойдется бюджету за шесть лет выполнение социальных обязательств каждого кандидата. Рейтинг возглавил С.Миронов, реализация всех обещаний которого обошлась бы бюджету в 124,5 трлн рублей.
В январе 2012 г. Миронов, комментируя массовые выступления оппозиции, заявил: «Лично для меня все те требования, которые выдвигались людьми на Болотной площади и проспекте Сахарова… на других акциях протеста… понятны и близки»[83].
В январе 2012 г. лидеры трех фракций Госдумы — Геннадий Зюганов (КПРФ), Владимир Жириновский (ЛДПР) и Сергей Миронов («Справедливая Россия») внесли в Госдуму проект заявления с требованием отставки председателя ЦИК Владимира Чурова и формирования нового состава избирательных комиссий всех уровней, включая ЦИК, по принципу партийного представительства до президентских выборов.
С 11 июля 2012 г. — член Государственного совета Российской Федерации.
В 2013 г. был избран председателем партии «Справедливая Россия».
В октябре 2013 г. заместитель руководителя фракции «Справедливая Россия» в Думе Оксана Дмитриева, пользовавшаяся популярностью у части избирателей, на съезде партии раскритиковала невнятную и непостоянную политическую позицию СР и заявила о необходимости кардинального кадрового обновления руководства. Миронов подверг критике Дмитриеву. По результатам голосования она не была избрана в президиум центрального совета партии.
В декабре 2014 г. Миронов сообщил, что он рассчитывает, что в 2015 г. по итогам переговоров с руководством ОНФ делегирует представителя партии в центральный штаб Фронта. В июле 2015 г. Миронов заявил, что партия СР готова на выборах сотрудничать с ОНФ по отбору кандидатов в одномандатных округах.
В марте 2014 г. Миронов попал под санкции США, позже — Евросоюза, Канады, Австралии и Швейцарии. Заявил, что гордится своим попаданием в «черный список» Евросоюза. В сентябре 2015 г. включен в санкционный список Украины.
В ноябре 2015 г. после ухудшения отношений с Турцией Миронов и Николай Левичев внесли законопроект об уголовной ответственности за отрицание геноцида армян в 1915 г.
Председатель наблюдательного совета Союза ветеранов ВДВ (с 2007). Президент Федерации спортивного туризма России.
Автор книги «Обгон по левому ряду: уроки политической борьбы». М.: ОЛМА Медиа Групп, 2012. - 224 с. (ISBN 978-5-373-04745-6). Также выпущены несколько сборников выступлений Миронова.
Награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» III степени (2008).
Неоднократно награжден именным огнестрельным оружием.
Женат четвертым браком. Первая жена Елена, поженились во время учебы в институте. Экскурсовод-переводчик. Вторая жена — Любовь Ивановна, геолог. Работала вместе с Мироновым в Монголии и Екатеринбурге. Третья жена — Ирина Юрьевна, главный советник Заксобрания Санкт-Петербурга, секретарь Миронова по время его работы в Санкт-Петербурге. Поженились зимой 2004 г. Четвертая жена — Ольга Радиевская (журналист).
Сын Ярослав от первого брака и дочь Ирина от второго, сын от четвертого брака.
Согласно декларациям доходов и имущества заработал:
— в 2006 году 1.515.223 руб. (около 126 тыс. руб. в месяц — зарплата в Совете Федерации, доходы по вкладам);
— в 2009 году 2.466.942 руб. (203.057 руб. в месяц — зарплата в Совете Федерации и около 2.500 руб. в месяц дохода по вкладам);
— в 2010 году 2.444.334 руб. (около 204 тыс. руб. в месяц — зарплата в Совете Федерации, доходы по вкладам);
— в 2011 году 1.979.981 руб. 89 коп. (около 165 тыс. руб. в месяц);
— в 2012 году 1.994.794 руб. 06 коп. (около 166 тыс. руб. в месяц);
— в 2013 году 2.465.803 руб. 46 коп. (около 205 тыс. руб. в месяц);
— в 2014 году 3.890.352 руб. 56 коп. (около 324 тыс. руб. в месяц);
— в 2015 году 4.735.563 руб. 14 коп. (около 395 тыс. руб. в месяц).
В 2007 году имел в собственности квартиру в СПб 251.5 кв.м. 1/2 квартиры в СПб 54,8 кв. м, мотовездеход YFM 660FWA GRIZZLY (2002), автоприцеп МЗСА 817708 (2004), автомобиль Audi А8 (2007. совместная собственность), мотовездеход KAWASAKI KVF 360 (2003. совместная собственность).
В 2009 году имел в собственности квартиру в СПб 32,6 кв. м и те же транспортные средства. В найме на срок парламентских полномочий квартиру 120 кв.м.
В 2010 году автомобиль Audi и мотовездеход KAWASAKI стали собственностью жены.
Таким образом на 2015 год имел в собственности квартиру в СПб 32,6 кв. м, мотовездеход YFM 660FWA GRIZZLY (2002), автоприцеп МЗСА 817708 (2004). В найме на срок парламентских полномочий квартиру 120 кв.м.