2010年7月12日,台湾省联发科技正式加入由谷歌为推广Android操作系统而发起的“开放手机联盟”,并将打造联发科技“专属的Android智能型手机解决方案”。分析认为,联发科技的加盟,有望让Android系统智能手机成本降低2/3。2011年底,联发科技发布Android智能手机平台MT6573,正式进军智能手机市场。2012年2月,联发科技发布最新Android智能手机平台MT6575。6月,联发科发布最新双核智能手机解决方案 MT6577。2012年6月,联发科技宣布公开收购开曼晨星股权。2012年12月,联发科技发布全球首款四核智能机系统单芯片MT6589,以绝佳的系统优化达到性能与功耗的完美平衡,大幅提升用户体验。2013年4月,联发科技北京子公司全新办公大楼落成启用,落户高新技术企业云集的朝阳区电子城国际电子总部。2013年5月,联发科技发布世界首款采用28纳米制程的入门级双核MT6572,SoC高度整合WiFi、FM、GPS以及蓝牙功能,全新定义入门级手机的标准,持续引领全球智能手机普及化风潮。2013年6月,联发科技发布的MT6589T大量上市,应用于红米手机和大可乐2S等国内知名中高端智能手机。2013年7月,联发科技发布改进型四核MT6582,首度将TD-SCDMA及WCDMA双模整合在同一单芯片中;与MT6589相比,MT6582在提升综合性能的同时大大降低了生产成本。2013年11月21日,联发科技发布全球首款八核芯片MT6592,华为、酷派、TCL、北斗青葱等国内知名手机厂商已明确采用。同时浮出水面的还有联发科技最强四核MT6588。联发科似乎已开始切入以往被高通占领的中高端手机芯片市场。2014年2月11日,联发科技正式发布了全球首款支持4G LTE网络的真八核处理器MT6595,该芯片采用四核Cortex-A17以及四核Cortex-A7的大小核方案。2月24日,联发科技通过官方微博宣布,即日启用全新品牌标识。由之前的“MEDIATEK”橙、蓝两种配色变成了白色,而且增加了一个平行四边形的橙色背景。2014年2月24日,联发科技发布了旗下64位LTE单芯片四核解决方案MT6732,该芯片基于ARM Cortex- A53架构,主频为1.5GHz,这是继苹果A7、高通骁龙410后的第三款64位移动处理器。2014年2月25日,联发科技又发布了更强悍的MT6752,同样基于64位ARM Cortex- A53架构,而且是实打实的八核处理器,主频达到2GHz,商用时间在第三季度。2014年3月,联发科技发布了全球首款六核芯片MT6591,定位介于MT6588、MT6592之间。2014年7月15日,联发科技在深圳君悦酒店正式发布了全球首款采用A17核心的8核4G单芯片解决方案(SoC)MT6595,MT6595的安兔兔跑分成绩高达47000分以上,是迄今为止得分最高的智能手机处理器之一。2015年2月6日,联发科技正式发布首款支持CDMA制式SoC--MT6753、MT6735.,有望大力推进电信手机的发展。2015年9月7日,联发科技宣布,以290亿元新台币收购100%收购立锜科技全部股权。台湾省证交所表示,疑似内幕的不法行为都在掌握之中,希望并购及被并购的关系人不要挑战公权力。2016年5月13日,联发科技与北京四维图新科技公司签订战略合作协议。四维图新将收购联发科技在大陆设立的子公司杰发科技(合肥)有限公司,总交易金额6亿美元,预计2016年第四季度生效。2018年3月7日,腾讯游戏与联发科技技双方共同宣布成立联合创新实验室,围绕手机游戏及其他互娱产品的开发与优化达成战略合作。2020年11月11日,联发科技发布天玑700。2021年1月,联发科技发布天玑1200/1100系列5G芯片。2021年5月13日,联发科技在线上发布了5G芯片天玑900。