Wheldon verliet Chip Ganassi Racing na 2008 en reed in 2009 opnieuw voor Panther Racing waar hij zijn IndyCar carrière in 2002 begon. Een tweede plaats tijdens de Indianapolis 500 was de enige podiumplaats die hij haalde dat jaar. Hij werd tiende in de eindstand. In 2010 werd hij opnieuw tweede tijdens de Indy 500 en behaalde verder podiumplaatsen in Chicago en Kentucky. In 2011 vond hij geen vaste plaats in de IndyCar Series. Hij reed de Indianapolis 500 voor Bryan Herta Autosport en won de race voor de tweede keer in zijn carrière. De laatste twee races van het jaar reed hij voor Sam Schmidt Motorsports.