Sezon halowy rozpoczął 3 lutego od zajęcia drugiej pozycji w mityngu PSD Bank Meeting 2010 rozegranym w Düsseldorfie. 27 lutego zdobył – z wynikiem 19,99 – kolejny w karierze tytuł halowego mistrza Polski. Mimo bólu kręgosłupa podjął decyzję o starcie w halowych mistrzostwach świata. Podczas imprezy rozgrywanej w Katarze w eliminacjach (12 marca) osiągnął wynik 20,38, a dzień później z rezultatem 21,20 będącym nowym rekordem Polski w hali uplasował się na piątym miejscu. Konkurs w Aspire Dome w Dosze był pierwszym w 25-letniej historii halowych mistrzostw świata, w którym aż pięciu kulomiotów osiągnęło wynik ponad 21 metrów. Halowym mistrzem świata został w Katarze – trzeci raz w karierze – Amerykanin Christian Cantwell. Start w halowych mistrzostwach Majewski uznał za swoją największą porażkę w dotychczasowej karierze.