La Botswanaise réalise l'une des meilleures saisons de sa carrière en 2010. Quatrième des Championnats du monde en salle de Doha, elle décroche fin juillet à Nairobi son deuxième titre consécutif de championne d'Afrique en 50 s 03, devant la Sénégalaise Amy Mbacke Thiam. Elle se distingue ensuite lors du circuit IAAF de la Ligue de diamant en terminant notamment première des Bislett Games d'Oslo et deuxième des meetings de Doha et de Eugene. Elle occupe la deuxième place du classement général final de l'épreuve (10 points) derrière l'Américaine Allyson Felix (20 points). Sélectionnée dans l'équipe d'Afrique lors de la première édition de la Coupe continentale, à Split, Amantle Montsho remporte l'épreuve individuelle devant Debbie Dunn et réalise un nouveau record personnel assorti de la deuxième meilleure performance de l'année en 49 s 89. En fin de saison 2010, à New Delhi, elle s'adjuge le titre des Jeux du Commonwealth en 50 s 10 et offre au Botswana son premier titre dans la compétition.