鹏重返无线电视，其重返无线电视的首部作品为《桌球天王》，饰演青年版郑少秋，对白及出镜不多；在《烈火雄心3》中饰演做事严谨但生性风流的消防区长彭志斌，。同时开始，陈展鹏与陈茵媺往后展开七度合作。2010年开始，其于《情越双白线》、《读心神探》、《Only You 只有您》等剧集参与演出。2011年，无线电视遂于7月与陈展鹏签订经理人合约，同年其以《真相》刘思杰一角，于MY AOD我的最爱颁奖典礼2011获颁「我的最爱十五大电视角色」。2012年，陈展鹏首次尝试的喜剧《冲呀！瘦薪兵团》首席产品设计师巫雅历一