Il 2010 fu il primo anno di gare dopo la decisione della FINA di bandire i costumi in poliuretano, mettendo fine a uno dei periodi più controversi della storia del nuoto. In questo nuovo contesto Federica si testò agli europei di Budapest. Dopo aver conquistato il titolo olimpico e mondiale vinse anche quello europeo nei 200 m stile libero in 1'55"45, realizzando il nuovo record dei campionati e la sua migliore prestazione in tessuto. Affrontò per la prima volta anche gli 800 m, vincendo il bronzo in 8'24"99. A causa del suo stato influenzale rinunciò invece ai 400.