Chandhok ha firmato un contratto con la nuova scuderia HRT per il campionato 2010, assieme al pilota brasiliano Bruno Senna; il pilota indiano, a causa delle difficoltà tecniche della vettura, può provarla per la prima volta solo durante le qualifiche del primo appuntamento stagionale in Bahrain. A Monaco è protagonista di un incidente spettacolare che si innesca alla curva della Rascasse e che vede coinvolto anche Jarno Trulli; dal Gran Premio di Germania viene sostituito da Sakon Yamamoto, che nella gara precedente aveva preso il posto di Bruno Senna, suo compagno di scuderia. Termina così la sua avventura con l'HRT ottenendo come miglior piazzamento un 14º posto in Australia e a Monaco e chiudendo il campionato al 22º posto con 0 punti.