En la temporada 2010, Mark Webber vuelve a correr con el equipo Red Bull Racing. En las dos primeras carreras del año, no tiene un rendimiento destacable, pero en Malasia logra la pole position y finaliza la carrera en segunda posición, solo superado por su compañero de equipo Sebastian Vettel. Sin embargo, en China vuelve a hacer una carrera discreta y no pasa del octavo puesto. Pero en Montmeló, su suerte cambia, consiguiendo la pole y anotándose la primera victoria de la temporada dominando totalmente el GP, algo que repetiría en Mónaco, la siguiente prueba. De esta forma, Webber se situaba líder del mundial, aunque empatado a puntos con Sebastian Vettel. Esa igualdad entre los dos iba a deshacerse en Turquía, donde Webber partía como favorito. De hecho, el australiano se hizo con su tercera pole consecutiva, por delante de Lewis Hamilton. Precisamente el piloto inglés le planteó una difícil carrera, presionándole en todo momento. Después de los cambios de neumáticos, Webber seguía al frente con Vettel justo detrás. Sin embargo, pocas vueltas después los dos pilotos de Red Bull colisionarían en una polémica maniobra, dejando fuera de la carrera a Vettel y relegando a Webber al tercer lugar, por detrás de los McLaren. A pesar de todo, el australiano siguió manteniendo el liderato. Pero las dos posteriores carreras fueron bastante desafortunadas para él, con un fuerte accidente incluido, y cayó hasta el tercer puesto en la clasificación. Luego recupera el liderato tras su victoria en Hungaroring. En Bélgica consiguió la pole, pero una mala salida le hizo acabar segundo, tras Hamilton y por delante de Robert Kubica, perdiendo el liderato del mundial. En Italia, tras el abandono de Lewis Hamilton, Webber terminó 6º y se colocó líder del mundial. En Singapur, el australiano logró reivindicar su liderato quedándose a 11 puntos de Fernando Alonso y a 20 de Lewis Hamilton, después de que éste colisionara contra Webber en una polémica maniobra. En Japón, Webber logró la segunda posición en parrilla y en la carrera. En Corea, volvió a clasificarse de nuevo en segunda posición tras su compañero de equipo. La salida se retrasó por culpa de la lluvia más de una hora. Cuando se comenzó se hizo detrás del safety car durante 17 vueltas. En la vuelta 18 se subió demasiado a un piano y se le fue el monoplaza contra el muro, colisionando con Nico Rosberg, que también tuvo que abandonar. Ello le hizo perder a Webber el liderato en favor de Fernando Alonso. Dos semanas después, en el Gran Premio de Brasil quedó 2º consiguiendo 18 puntos y quedando así 2º en el Campeonato Mundial. En Abu Dhabi, Webber sale 5º después de una mala clasificación, dejándole el título en bandeja a su principal rival: Fernando Alonso. En la carrera, debido a un problema en los neumáticos hace una parada temprana que le coloca 15º. Al final de todo acabó 8º por detrás de Alonso (7º) y quedando 3º en la clasificación mundial. Sebastian Vettel había ganado mientras Alonso quedó 2º después de una fallida estrategia en el pit lane.
