Musim Vettel melanjutkan musim bagusnya bersama tim Red Bull Racing. Ia meraih dua kali pole position di Bahrain dan Australia namun gagal memenangi kedua balapan tersebut. Di Malaysia Vettel akhirnya mampu meraih kemenangan pertamanya di musim 2010 walaupun saat kualifikasi ia hanya mampu meraih posisi start kedua. Di GP Cina, Vettel kembali lagi meraih pole position, tetapi strategi perjudian memakai ban intermediate akhirnya memupuskan harapan Vettel menjuarai balapan, dan ia harus puas finish doi P6. Vettel kemudian berhasil finish podium kembali setelah berada di P3 di GP Spanyol setelah sebelumnya Lewis Hamilton mengalami kempis ban satu lap sebelum balapan usai. Di Monaco, setelah berhasil menyalip Robert Kubica saat start, Vettel mengamankan posisi kedua di belakang Mark Webber yang menjuarai balapan.