2010 FIFA Dünya Kupası'nda Sneijder, Hollanda'nın Danimarka'yı 2-0 yendiği, turnuvanın ilk maçında ilk 11'de oynadı. Japonya'yı 1-0 yendikleri maçta da takımının galibiyet golünü attı. İlk iki maçta da maçın oyuncusu seçildi. Son 16 turunda Slovakya'yı 2-1 yendikleri maçta bir gol attı. Çeyrek finalde Brezilya karşısında millî kariyerinin ilk kafa golünü attı. 2-1 kazanılan karşılaşmada Sneijder maçın oyuncusu seçildi. Yarı finalde Uruguay'a karşı 70. dakikada attığı golle turnuva genelinde gol sayısını 5'e çıkararak İspanyol David Villa ile birlikte en skorer oyuncu oldu. Hollanda maçı 3-2 kazandı ve Sneijder tekrar maçın adamı seçildi. Finalde Hollanda İspanya'ya, Iniesta'nın 116. dakikada attığı golle 1-0 yenildi. Sneijder, Dünya ikinciliğiyle millî takım kariyerinin en büyük başarısını elde etti.