年，张楠和几位队友晋升一队，初时主要担当陪练；但在进入一队不足一年，他就入选了2010年汤姆斯盃的阵容，最终并助中国男队问鼎汤姆斯杯，夺得个人首个世界冠军头衔。此后，由于国家队因应奥运规则和赛制的变化进行了重组，张楠更侧重在混双方面的发展；他和搭档赵芸蕾先后在全英羽毛球超级赛、日本羽毛球超级赛赢得冠军，以及在中国羽毛球超级赛和香港羽毛球超级赛夺得亚军，表现备受注视。同年11月，又代表中国出战广州亚运会，参加羽毛球比赛的混合双打及男子团体项目，夺得一金一银的佳绩。
世锦赛夺冠.2