Na prvním mítinku &lt;a href="Sv%C4%9Btov%C3%BD%20poh%C3%A1r%20v%20rychlobruslen%C3%AD%202010/2011"&gt;Světového poháru 2010/2011&lt;/a&gt; v Heerenvenu nemohla nastoupit kvůli zdravotním potížím. V dalších dvou závodech na dlouhých tratích Světového poháru na konci roku 2010 se dvakrát umístila na medailových pozicích, ovšem ani jednou nevyhrála. V lednu 2011 obhájila na otevřené dráze v italském Klobensteinu titul mistryně Evropy ve víceboji, když zvítězila na tratích 3000 a 5000 m. První triumf v závodě Světového poháru v sezóně 2010/2011 si připsala na mítinku v Moskvě, kde zvítězila na tříkilometrové trati, o den později skončila na dráze 1500 m na třetím místě. Na světovém šampionátu ve víceboji 2011 v kanadském Calgary sice vyhrála závod na 3000 m, ale před závěrečnou distancí 5 km měla ztrátu 15 s na vedoucí Nizozemku Ireen Wüstovou. Na této trati Sáblíková čtyři kola před cílem upadla, ale i přesto vybojovala bronzovou medaili. V následujícím závodě Světového poháru na 5000 m v Salt Lake City překonala vlastní, čtyři roky starý světový rekord téměř o tři sekundy. Díky prvnímu místu na trati 3 km v následujícím finále Světového poháru 2010/2011 v Heerenveenu zvítězila popáté za sebou v celkovém umístění na dlouhých tratích 3000 a 5000 m, což se předtím podařilo pouze Němce Gundě Niemannové-Stirnemannové. Na poslední akci sezóny, Mistrovství světa na jednotlivých tratích 2011 v Inzellu, obhájila z předchozího šampionátu stříbrnou medaili na trati 3000 m, když prohrála s Ireen Wüstovou o 51 setin. Výsledek z roku 2009 zopakovala i na distanci 5000 m, kde získala již čtvrtou zlatou medaili v řadě.