Më 16 gusht 2010, ai luajti si titullar në ndeshjen e raundit të parë të DFB-Pokal kundër TSV Germania Windeck, duke shënuar golin e tretë të fitores 4–0. Më 29 tetor 2010, ai shënoi golin e parë në ligë për klubin, në një fitore 4–1 kundër SC Freiburg. Gjatë sezonit 2010–11, Kroos ishte një titullar i rregullt për Bayernin në Bundesligë, DFB-Pokal dhe në Ligën e Kampioneve. Ai e mbylli sezonin 37 paraqitje në të gjitha kompedicione.