Vettel ajoi Toro Rossoa myös seuraavalla kaudella. Hänen alkukauttaan vaivasivat keskeytykset, mutta sen jälkeejälkeen hän kykeni ajamaan pisteille tasaisesti. Sateisessa Italian GP:ssä Toro Rosso onnistui aika-ajoissa hyvin kun Vettel ajoi paalulle ja hänen talliparinsa [[Sebastian Bourdais]] ajoi neljänteen ruutuun. Kyseessä oli Toro Rosson historian ensimmäinen paalupaikka. Itse kilpailussa Vettel ajoi kärjessä koko kilpailun ajan ja [[Italian Grand Prix 2008|Italian GP 2008]] päättyi lopulta hänen voittoonsa. Vettel otti itselleen ja tallilleen ensimmäisen voiton F1-historian nuorimpana kuljettajana.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.mtv3.fi/urheilu/f1/uutiset.shtml/arkistot/f1/2008/09/711572 | Nimeke = Räikkönen ja Hamilton epäonnistuivat, Vettel paalulle, Kovalainen toinen | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = 13.9.2008| Julkaisupaikka = | Julkaisija = MTV3 | Viitattu = 13.9.2008 | Kieli = }}</ref>
