בנובמבר 2009 נערכו משחקי ההעפלה המכריעים בין צרפת ו, ו, ואלג'יריה, שהיו שנויים במחלוקת. במחצית השנייה של ההארכה במשחק הפלייאוף בין צרפת לאירלנד נגע תיירי הנרי מצרפת בכדור המשחק בידו מבלי שהשופט שם לב לכך, והצליח בסופו של דבר להביא להבקעת שער הניצחון ולהעפלת נבחרתו על חשבון אירלנד. תקרית זו גרמה לוויכוח ציבורי נרחב בסוגיה כיצד אמורים לשפוט משחקים ברמות אלה. פיפ"א דחתה את בקשתה של התאחדות הכדורגל של אירלנד לערוך משחק חוזר, ומאוחר יותר דווח כי אירלנד ויתרה על בקשתה להיכלל במונדיאל כנבחרת ה-33. קוסטה ריקה התלוננה ששער הניצחון נגדה הובקע מעמדת נבדל, והמשחק בין מצרים לאלג'יריה נערך בצל מהומות אלימות של אוהדי שתי הנבחרות.
אצטדיונים.
עשרה אצטדיונים, בתשע ערים שונות, נבחרו לארח את משחקי גביע העולם. חמישה מתוכם, בבלומפונטיין, בפרטוריה, בפולוקוואנה ושניים ביוהנסבורג, הם אצטדיונים ותיקים ששופצו ושודרגו רבות לקראת המשחקים. חמישה אחרים, בקייפטאון, בדרבן, בפורט אליזבת, בנלספרייט וברסטנבורג, הם אצטדיונים חדשים שנבנו במיוחד לקראת המונדיאל בדרום אפריקה. אצטדיונים אלו ארחו בסך הכל 64 משחקים במסגרת טורניר המונדיאל. שני חצאי הגמר נערכו באצטדיונים של קייפטאון ודרבן ומשחק הגמר נערך באצטדיון סוקר סיטי ביוהנסבורג.
מבנה טורניר הגמר.
מבנה משחקי הגמר של מונדיאל 2010 זהה לזה של המונדיאל הקודם. התחרות מחולקת לשני שלבים: שלב הבתים ושלב הנוק אאוט.
בשלב הבתים משובצות הנבחרות לשמונה בתים בני ארבע נבחרות, וכל נבחרת עורכת משחק אחד נגד שלוש יריבותיה לבית. חלוקת הנקודות היא כמו במשחק כדורגל רגיל, כלומר 3 לניצחון, 1 לתיקו ו-0 להפסד. בשלב זה תשחק כל נבחרת נגד שלוש הנבחרות האחרות בבית, ועל פי הדירוג ייקבעו 16 הנבחרות אשר ימשיכו לשלב שמינית הגמר ושיבוץ המשחקים בשלבים הבאים. הראשונה והשנייה בכל בית יעלו לשמינית גמר, בעוד שהשלישית והרביעית יסיימו את חלקן בטורניר.
במקרה של שוויון במספר הנקודות בין כמה נבחרות, דירוגן ייקבע לפי הקריטריונים הבאים, לפי הסדר:
לשלב הנוק אאוט מבנה שונה. בשלב שמינית הגמר משחקת הנבחרת אשר סיימה במקום ראשון בבית א' נגד זאת אשר סיימה במקום שני בבית ב', וההפך (שנייה בבית א' נגד ראשונה בבית ב'), ובאופן דומה עבור הבתים האחרים. הנבחרת המפסידה במשחק מודחת מהמשך הטורניר, והמנצחת מעפילה לרבע הגמר. במקרה ומתרחש תיקו ניתנת הארכה בת 30 דקות, ואם גם בסופה התוצאה עדיין תיקו המשחק מוכרע באמצעות דו-קרב פנדלים. מנצחת המשחק הראשון של שמינית הגמר מתמודדת מול מנצחת המשחק השני, וכן הלאה לשאר המשחקים. ארבע המנצחות בשלב זה מעפילות לשלב חצי הגמר באופן דומה. הנבחרות שהפסידו בחצי הגמר מתמודדות במשחק נוסף על המקום השלישי, והמנצחות מעפילות למשחק הגמר שבסיומו נקבעות האלופה וסגניתה.
הגרלת הבתים.
הוועדה המארגנת של פיפ"א אישרה את הליכי הגרלת בתי המונדיאל ב-2 בדצמבר 2009. קביעת ראשי הבתים התבססה על הדירוג העולמי של פיפ"א לשנת 2009, כשאחת מתוכן היא נבחרת דרום אפריקה מתוקף היותה המארחת. הוועדה אישרה גם את הרכב קבוצות ההגרלה האחרות. קבוצה 2 הורכבה מנבחרות מאסיה, אוקיאניה וצפון ומרכז אמריקה והאיים הקאריביים. קבוצה 3 הורכבה מנבחרות מאפריקה ומדרום אמריקה. בקבוצה 4 נכללו הנבחרות מאירופה שלא היו בין שבע הנבחרות הבכירות במונדיאל מבחינת דירוגן לפי פיפ"א.
דרום אפריקה שובצה באופן אוטומטי לראשות בית א'; שאר שבע הבכירות הוגרלו לבתים ב' - ח', אך תמיד במקום הראשון של הבית שלהן. הבתים הוגרלו לפי סדר הא'-ב', והדירוג הפנימי בתוך הבית נקבע עבור קבוצות 2 - 4. בהגרלה היו גם שיקולים גאוגרפיים, דהיינו ששתי נבחרות מאותה קונפדרציה לא יהיו באותו בית, למעט הנבחרות האירופיות, שבמקרה שלהן יהיו עד שתי נבחרות בכל בית. משמעות הדבר היא, לדוגמה, שדרום אפריקה לא יכלה להיות מוגרלת מול נבחרות אפריקאיות מקבוצה 3, ו ו לא היו יכולות להיות מוגרלות מול שלוש הנבחרות האחרות מדרום אמריקה.
ההגרלה נערכה בקייפטאון שבדרום אפריקה ב-4 בדצמבר 2009, במרכז הכנסים הבינלאומי של העיר. מנחת הטקס הייתה השחקנית הדרום אפריקנית שרליז ת'רון, ביחד עם סגן מזכ"ל פיפ"א ז'רום ואלק.
שלב הבתים.
בית א'.
, סגנית אלופת העולם במונדיאל 2006, הודחה כבר בשלב הבתים, לאחר שסיימה במקום האחרון בבית עם שער זכות אחד ונקודה אחת. נבחרת סיימה במקום השלישי, והייתה למארחת הראשונה בהיסטוריה שלא העפילה משלב הבתים. סיימה במקום הראשון בבית מבלי שספגה ולו שער אחד, ואליה הצטרפה נבחרת .
בית ב'.
נבחרת סיימה עם מאזן מושלם של שלושה ניצחונות, והעפילה לשמינית הגמר מהמקום הראשון בבית. לשלוש הנבחרות האחרות בבית נותר סיכוי לעלות לשלב הבא בטרם מחזור המשחקים האחרון, וניצחון של ארגנטינה על במקביל לתיקו בין ל הביאו לעלייתה של קוריאה הדרומית מהמקום השני בבית.
בית ג'.
נבחרת סיימה בתיקו את שני משחקיה הראשונים בבית, מול ו, והייתה על סף הדחה מהטורניר במשחק השלישי, אך ניצחון על הבטיח את עלייתה לשמינית הגמר. במשחק המקביל התמודדו נבחרות ו, כאשר תוצאת תיקו הייתה מביאה לעלייתן של נבחרות אנגליה וסלובניה לשלב הבא. שחקן ארצות הברית לנדון דונובן כבש בתוספת הזמן את שער הניצחון לזכות נבחרתו, והביא לעלייתה לשלב הבא. ארצות הברית סיימה את הבית במקום הראשון, עם מספר נקודות והפרש שערים זהה לאלו של אנגליה, אך עם שני שערי זכות יותר. במשחק בין ארצות הברית לסלובניה שער חוקי בהחלט של פרדי אדו מארצות הברית נפסל בטענת עבירה, דבר שגזל ניצחון מהאמריקאים, שסיימו את המשחק בתיקו 2-2, לאחר שהיו בפיגור של 0–2.
בית ד'.
לאחר שני המשחקים הראשונים בבית נותר לארבע הנבחרות סיכוי ממשי להעפיל לשלב הבא. ניצחון של על במשחק האחרון הביא לעלייתה לשמינית הגמר מהמקום הראשון בבית. במצב זה הייתה זקוקה לתוצאת תיקו בלבד במשחק שקיימה במקביל מול , אך אוסטרליה ניצחה 2–1. בסופו של דבר סיימה גאנה במקום השני בבית, במספר נקודות זהה לזה של אוסטרליה, אך עם הפרש שערים עודף שנגרם בעקבות תבוסתה של אוסטרליה 4–0 לגרמניה.
בית ה'.
נבחרת , שסיימה את משחקי המוקדמות של הטורניר עם מאזן מושלם של שמונה ניצחונות משמונה משחקים, שמרה על המאזן המושלם גם בטורניר עצמו, וניצחה את שלושת משחקיה בשלב הבתים. להולנד הצטרפה , שסיימה במקום השני בבית.
בית ו'.
אלופת העולם היוצאת, נבחרת , רשמה את אחת ההופעות החלשות ביותר של אלופה מכהנת בטורניר והודחה כבר בשלב הבתים, עם שתי תוצאות תיקו והפסד שדירגו אותה במקום האחרון בבית. נבחרת סיימה בראש הבית, ו, שניצחה את איטליה במשחק האחרון, במקום השני. אל המקום השלישי הגיעה נבחרת שסיימה את שלושת משחקיה בתיקו ובכך הפכה לנבחרת היחידה שלא הפסידה במונדיאל.
בית ז'.
נבחרת רשמה את הניצחון הגבוה ביותר בטורניר, 7–0 על נבחרת . פורטוגל סיימה את שני משחקיה הנוספים בבית בתוצאות תיקו 0–0 (מול ו) שהספיקו לה כדי לעלות מהמקום השני בבית. סיימה בראש הבית.
בית ח'.
נבחרת , אלופת אירופה, הפסידה במפתיע לנבחרת 1–0 במשחק הראשון. אף על פי כן ניצחו הספרדים בשני המשחקים הנוספים מול נבחרות ו וסיימו במקום הראשון בבית. במקום השני סיימה צ'ילה, עם מספר נקודות זהה לספרד, אך עם הפרש שערים נחות (וזאת עקב ההפסד לספרד). שווייץ, למרות ניצחונה על ספרד, הודחה מהטורניר כבר בשלב הבתים, לאחר הפסד לצ'ילה ותיקו מול הונדורס.
שלב הנוקאאוט.
שמינית הגמר.
במשחק הראשון בשלב שמינית הגמר גברה על 2-1, משני שערים של לואיס אלברטו סוארס. גברה על בתוצאה זהה, לאחר הארכה. בכך הפכה גאנה לנבחרת האפריקאית השלישית אי פעם שהעפילה לשלב רבע הגמר.
באחד המשחקים הבולטים של הטורניר, ניצחה את 4-1, ההפסד הגבוה ביותר של אנגליה בגביע העולם בכדורגל אי פעם, אם כי סערה גדולה קמה על שער אנגלי שנפסל שלא בצדק. במשחק היחיד בשמינית הגמר (והראשון מתוך שניים בטורניר) שהוכרע בדו-קרב בעיטות עונשין גברה על , ועלתה לשלב רבע הגמר בפעם הראשונה בתולדותיה.
יתר העולות לשלב רבע הגמר היו שניצחה את 2-1, ברזיל שגברה 0–3 על , שניצחה 1–3 את ו, שניצחה 0–1 את .
רבע הגמר.
המשחק הראשון בשלב רבע הגמר היה בין נבחרות ו. ברזיל עלתה ליתרון 0–1 בדקה העשירית של המשחק משער של רוביניו, אך במחצית השנייה הפכה הולנד את התוצאה משני שערים של וסלי סניידר, וניצחה 1–2. ברזיל הודחה מהטורניר בשלב רבע הגמר בפעם השנייה ברציפות.
במשחק בין ל הובילה גאנה 0–1 משער של סאלי אלי-מונטארי, לפני שדייגו פורלאן השווה ל-1-1. המשחק המשיך להארכה, ובדקה האחרונה של ההארכה הרחיק שחקן אורוגוואי לואיס אלברטו סוארז את הכדור מקו השער בעזרת ידו. סוארז הורחק מהמשחק, וגאנה זכתה לבעיטת עונשין. אסמואה ג'יאן, שכבש שתי בעיטות עונשין במשחקי שלב הבתים, החמיץ את הבעיטה, והביא להכרעת המשחק בדו-קרב בעיטות עונשין. בדו-קרב בעיטות העונשין ניצחה אורוגוואי 2–4, ועלתה לשלב חצי גמר הטורניר לראשונה מאז 1970.
נבחרת המשיכה ברבע הגמר את יכולתה מהמשחקים הקודמים, וניצחה את 4-0. הייתה זו הפעם השלישית בטורניר שגרמניה כבשה ארבעה שערים במשחק אחד.
במשחק האחרון בשלב רבע הגמר ניצחה את 1-0 משער של דויד וייה. בטרם השער החמיצה פרגוואי בעיטת עונשין, ודקות ספורות לאחר מכן החמיצה גם ספרד בעיטת עונשין.
חצי הגמר.