Pendant l'été 2009, Asamoah Gyan bénéficie d'une préparation individualisée, le Stade rennais lui réservant un programme de diététique et d'hygiène de vie, et lui adjoignant la présence du médecin du club pendant ses vacances. Censée limiter les risques de blessures, cette préparation porte ses fruits, et Gyan parvient à obtenir la confiance du nouvel entraîneur rennais Frédéric Antonetti qui le titularise à la pointe de l'attaque. Ainsi, il ne manque que deux rencontres lors de la phase aller, et marque huit buts entre août et novembre. Logiquement, il est retenu pour la Coupe d'Afrique des nations qui se dispute en janvier 2010 en Angola, et fait figure de meneur dans une sélection ghanéenne privée de plusieurs de ses cadres. Après avoir sauvé l'honneur sur penalty lors du premier match perdu par le Ghana face à la Côte d'Ivoire (1-3), Gyan se montre décisif à partir des matchs à élimination directe de la phase finale. En quarts face au pays organisateur, il marque le seul but du match, puis récidive quelques jours plus tard, en demi-finale face au Nigeria, d'une tête consécutive à un corner. En finale face à l'Égypte le , il ne peut rien pour empêcher la défaite des Ghanéens (0-1), mais sa prestation sur l'ensemble de la compétition est qualifiée « "d'éblouissante" », et son nom figure dans l'équipe-type de la compétition.