בשנת 2002 פתחה הלהקה גם בסבב הופעות משלה תחת השם "Projekt Revolution", שהיו שותפים בו סייפרס היל, Adema ,DJ Z-Trip, אקסזיביט, Mudvayne ו-Blindside. סבב ההופעות נפתח מחדש בכל שנה עם אירוחם של אומנים אחרים, עד להפסקתו בשנת 2008.
עוד בשנת 2002 לינקין פארק הוציאו את אלבום הרמיקס הראשון שלהם שכלל גרסאות מחודשות ורמיקסים של השירים שהופיעו באלבום "Hybrid Theory". הרבה אמנים מז'אנר ההיפ הופ והרוק נרתמו לאלבום זה. הסינגל היחידי והשיר הבולט ביותר באלבום הוא Pts.Of.Athrty שהוא הרמיקס של השיר "Points Of Autorithy" שבמקור השיר לא היה סינגל.
Meteora :2002–2004.
לאחר ההכרזה על יציאת האלבום בדצמבר 2002, הוציאה הלהקה ב-25 במרץ 2003 את אלבום הסטודיו השני שלה "Meteora", שהגיע למקום הראשון במצעד הסינגלים בארצות הברית ובבריטניה, ולמקום השני באוסטרליה. האלבום הופק על ידי דון גילמור וחברת וורנר ברד'רס ונמכר בכ-12 מיליון עותקים ברחבי העולם.
הסינגל הראשון שיצא מהאלבום הוא "Somewhere I Belong", שזכה להצלחה במצעדים, הלהיט "Faint" יצא לאחר מכן, ו-"Numb" יצא מאוחר יותר והיה השיר המצליח ביותר ב-2003 במצעדי הרוק ובכלל, "From the Inside" שיצא לאחר מכן, "Lying From You" והלהיט "Breaking the Habit" יצאו וזכו להצלחה במצעדים. "Meteora" הוא האלבום המצליח ביותר בהיסטוריית המצעד "Modern Rock Tracks" של בילבורד.
באותה שנה היא שילבה פעולה עם הלהקות לימפ ביזקיט, מטאליקה וקורן בMTV icon, ויצאה לסיבוב הופעות נוסף בשם Summer Sanitarium Tour 2003.
בשנת 2004 יצאה הלהקה לסיבוב הופעות נוסף של האלבום "Meteora", יחד עם הלהקות P.O.D. ,Hoobastank ,Story of The Year.
ב-18 בנובמבר 2003 לינקין פארק הוציאו DVD בשם "Live In Texas".
2004–2006: פרויקטים צדדיים.
עבודות איסוף החומרים להקלטת אלבום חדש נדחו בשנים אלו, משום שחברי הלהקה החליטו לקחת הפסקה על מנת להתרכז בפרויקטים צדדיים ובסיבובי ההופעות שלהם ברחבי העולם. בשנים אלו בלטה במיוחד החלטתה של הלהקה לנצל את כוחה והשפעתה על ידי לקיחת חלק בפעולות בעלי גוון חברתי. בין היתר, הופיעה הלהקה במופעי צדקה כמו במופע Live-8, תרמה כספים רבים לעמותות נפגעי אסונות הטבע (ההוריקנים "קתרינה" ו"צ'ארלי", ואסון הצונמי ב-2004) וגם הקימה קרן רווחה בשם "Music for Relief".
ב-30 בנובמבר 2004 הוציאה הלהקה את אלבום הרמיקס השני שלהם "Collision Course", שהוקלט יחד עם ג'יי-זי. האלבום מכיל גרסאות משולבות ("מאש אפ") של שירים של לינקין פארק יחד עם שירים של ג'יי-זי.
להיטים מאותו אלבום: "Numb\Encore" שזכה להצלחה בינלאומית רבה במצעדי הראפ וההיפ הופ, והרמיקס "Dirt off Your Shoulder/Lying from You".
מייק שינודה החל בפיתוח קריירת סולו תחת השם "Fort Minor" והוציא לקראת סוף 2005 אלבום בשם "The Rising Tied" שהצליח מאוד בזירת ההיפ הופ ובכל המצעדים.
בשנת 2005 החל גם צ'סטר בנינגטון בעבודות על פרויקט צד משלו שנקרא "Dead By Sunrise", יחד עם להקת "Julien-K". צ'סטר אסף עבור הפרויקט שירים שכתב, אך לדעתו לא התאימו לסגנון של לינקין פארק משום שהיו בעלי אופי אפל יותר. אף על פי שהחלה כבר ב-2005, נדחתה הקלטתו של האלבום "Out of Ashes" עד לשנת 2008, כאשר האלבום ראה אור לבסוף רק בשנת 2009.
ב-2006 הופיעה הלהקה ביפן, שם הופיע שיר חדש בשם "Qwerty". השיר הופיע באלבום שיצא למעריצי הלהקה, "Linkin Park Underground V6.0", אך לא נכלל באלבומה הבא של הלהקה.
2006–2008: Minutes to Midnight.
בריאיון ל-MTV אמר בנינגטון שהאלבום החדש "יהיה אלבום מאוד אפל, אבל שמח ומקפיץ מצד שני. נמנענו מלשלב בו הרבה מאפיינים שלנו מהאלבומים הקודמים, אך כל מי שיאזין לו ידע שזה אלבום של לינקין פארק". "Minutes to Midnight" יצא ב-14 במאי 2007 באירופה, ויום אחר כך בארצות הברית.
הסינגל ראשון שיצא מהאלבום הוא השיר "What I've Done" שצורף לפס-הקול של הסרט רובוטריקים וזכה למקום ראשון ברוב מצעדי הרוק, הסינגל השני שיצא מהאלבום הוא הלהיט "Bleed It Out", הסינגל השלישי שיצא מהאלבום הוא "Shadow of the Day" שגרף הצלחה רבה במצעדים, הסינגל רביעי שיצא מהאלבום הוא "Given Up" והסינגל החמישי והאחרון שיצא מהאלבום ב-14 ביוני 2008 הוא "Leave Out All The Rest".
בשנת 2008 לינקין פארק שיתפה פעולה יחד עם הראפר Busta Rhymes והוציאו סינגל בשם "We Made It" על מנת לקדם את סבב ההופעות "Projekt Revolution" של אותה שנה. תקרית לא שגרתית נרשמה כאשר הראפר באסטה ריימס החליט לפרוש במהלך סבב ההופעות, דבר שגרר גל שמועות שעיקרו ריב בינו לבין מייק שינודה.
ב-29 ביוני 2008 ארגנה הלהקה מופע ענק בעיר מילטון קינס שבאנגליה שכללה את שירי האלבום השלישי "Minutes To Midnight", לצד להיטיה של הלהקה מכל הזמנים.
2009–2011: A Thousand Suns.
במהלך שנת 2009 עבדה הלהקה על שיר מיוחד לסרט "", ובחודש מאי 2009 יצא עם הפצת הסרט הסינגל "New Divide" שזכה להצלחה גדול רבה מהצפוי ופופולריות רבה
בסוף 2008 הכריזה הלהקה על אלבום חדש שיהווה אלבום קונספט, וצפוי לצאת בסביבות יוני 2009, אך יציאת האלבום נדחתה לסוף 2010 - זאת כדי לתת לצ'סטר זמן להשלים את האלבום הראשון של פרויקט הצד שלו "Dead By Sunrise" שיצא בסוף 2009.
הלהקה, בשיתוף חברת התקליטים, הוציאה משחק וידאו בשם "8-Bit Rebellion!" המשלב משחק ביחד עם דברים הקשורים ללהקה כמו שירים, מקומות, כלי מוזיקה, ציורים של הלהקה עצמה ובסוף המשחק מסתתר שיר חדש בשם "Blackbirds".
בין ה-9 ל-25 ביולי 2010 ערכה הלהקה את התחרות "Linkin Park, Featuring You". בתחרות זו, מעריצי הלהקה נתבקשו להוריד קטעים מהסינגל הראשון מהאלבום, בהם הופרדו קול כלי הנגינה וקולו של הזמר, כדי ליצור מהם רמיקס או לכתוב מילים משלהם לשיר. הזוכה בתחרות היה NoBraiN, שקיבל בהפתעה רבה את שיחת הטלפון מאבי הלהקה מייק שינודה, לשיר הזוכה מוקדשת רצועה באלבום.
ב-2 באוגוסט 2010, כשבוע לאחר התחרות, חשפה הלהקה את הסינגל הראשון של האלבום, "The Catalyst".
האלבום זכה להצלחה גדולה, לראשונה הלהקה הפיקה אלבום קונספט שעסק ברובו בתחמושת גרעינית. הקו הפוליטי המשיך את האלבום הקודם "Minutes to Midnight", כאשר הלהקה עשתה שינויים לא מעטים בסגנון המוזיקלי שלה, השתמשה יותר במוזיקה אלקטרונית ובפחות גיטרות והליריקה באלבום הייתה יותר בוגרת ושונה. באלבום ניתן לשמוע מספר נאומים היסטוריים שנתנו השראה לחברי הלהקה לכתיבת האלבום כאשר הראשון מביניהם שפותח את האלבום הוא של הפיזיקאי היהודי רוברט אופנהיימר (אבי פצצת האטום).
הסינגל הראשון להשתחרר מהאלבום, "The Catalyst", גרף הצלחה מסחררת ותשבחות רבות, הסינגל הבא אחריו היה "Waiting for the End". בסינגל השלישי מהאלבום, "Burning In the Skies", ניתן לראות בקליפ שניות של מספר אנשים בסיטואציות שונות שלפני נפילת פצצה אטום על עיר בזמנים של היום ומספר שניות של הפיצוץ עצמו.
הסינגל הרביעי שיצא מהאלבום הוא "Iridescent". זוהי הפעם השלישית ברציפות שהלהקה תורמת שיר לפס-קול של סרט נוסף בסדרת הרובוטריקים, אשר בשבילו ערך שינודה גרסה מחודשת וקצרה יותר של השיר.
ב-15 בנובמבר 2010, לאחר זכייה שנייה ברציפות בפרס "Best Live Act" של תחרות פרסי המוזיקה של ערוץ MTV, הלהקה הודיעה רשמית כי היא מתכוונת להגיע לישראל אחרי ניסיון בן 10 שנים של הקהל הישראלי להביא את הלהקה לארץ מאז צאת אלבום הבכורה. הלהקה הופיעה בפארק הירקון מול כ-20,000 איש.
2011–2013: Living Things.
ביוני 2011 חשף צ'סטר כי הלהקה עובדת כבר כחודשיים על אלבום חדש שלטענתו יגרור לתגובות רבות ומנוגדות אחת לשניה. בריאיון שערך חודש מאוחר יותר עם כתב ה"רולינג סטון", צ'סטר צוטט באומרו שהלהקה שמה לה למטרה להוציא אלבום חדש בכל 18 חודשים, כך שהוא יהיה מופתע אם האלבום החדש לא יצא לאור בשנת 2012.
באתר האינטרנט הרשמי של הלהקה הוצג קוד אותו ניסו המעריצים לפענח וגם הצליחו בכך - הביטוי שנתקבל לאחר פענוח הקוד הוא Living Things, מה שאושר על ידי מייק בהודעה בבלוג שלו בתאריך ה-15 באפריל 2012 כשמו של האלבום החדש. מייק סיפר בהודעה שהלהקה בחרה בשם זה משום שהאלבום מדבר יותר על אנשים ושהוא יותר אישי מאלבומיה הקודמים של הלהקה, ובאותה הזדמנות הודיע גם על תאריך שחרורו המיועד של האלבום - 26 ביוני 2012.
הסינגל הראשון מתוך האלבום יצא ב-16 באפריל 2012 ונקרא "Burn It Down". באותם ימים בהם מעריצי הלהקה ניסו ואף הצליחו לפתור את התצרף, עלה משחק לאתר הרשמי של הלהקה. כאשר מסיימים את המשחק, מקבלים פרומו של השיר. באותו היום החלה גם מכירתו המוקדמת של האלבום דרך האתר. בתאריך ה-24 במאי 2012 יצא לאור הקליפ של הסינגל "Burn It Down". עוד באותו היום נחשף שיר חדש מהאלבום בתחנת הרדיו הבריטית BBC 1, ושמו "Lies Greed Misery". האלבום עצמו הגיע ישר למקום הראשון במצעד המכירות של בילבורד 200 בארצות הברית, בריטניה ועוד מדינות כולל. פורסם כי הסינגל הבא אחריו היה אחד השירים היותר בולטים באלבום "Lost In the Echo"
2013–2016: Recharged ו-The Hunting Party.