W sezonie 2010 kontynuował starty w Red Bull Racing z Sebastianem Vettelem. Na torze Sepang startował z pole position, ale wyścig ukończył na drugiej pozycji po tym, jak został wyprzedzony przez Vettela na starcie. W Hiszpanii zdobył pole position i wygrał wyścig. Odniósł także zwycięstwo w prestiżowym Grand Prix Monako. Na torze Istanbul Park w Turcji wywalczył kolejne pole position, i prowadził w wyścigu, Vettel zaczął go doganiać. Spróbował ataku za zakrętem 11. Wcisnął się po wewnętrznej, po czym próbował zejść na zewnętrzną stronę toru. Bolidy zderzyły się, Vettel nie ukończył wyścigu, a Webber po wymianie skrzydła dojechał na trzeciej pozycji obejmując prowadzenie w klasyfikacji generalnej. Na wyścig na Silverstone Red Bull Racing przygotował dwa nowe skrzydła do swoich bolidów. Podczas treningu mocowanie przedniego skrzydła w bolidzie Vettela uległo uszkodzeniu, i skrzydło zostało zniszczone. Zespół zdecydował zamontować w bolidzie młodego Niemca skrzydło z bolidu Webbera, który dostał starą wersję skrzydła. W kwalifikacjach był drugi, za Vettelem, na starcie wyprzedził Niemca i odniósł zwycięstwo po kontrowersjach związanych z przednim skrzydłem. Na Hungaroringu startował z drugiej pozycji, którą utrzymał na starcie, wygrał wyścig.