Зимние Олимпийские игры 2010 в Ванкувере были основной целью на сезон. 14 февраля состоялась первая гонка на ОИ — спринт 10 км. Погода повлияла на итоги этой гонки, и тем, кто стартовал раньше, сильный мокрый снег помешал меньше. Выиграл француз Венсан Же, а Эмиль получил серебро. Эта медаль была первой для Норвегии на этих Олимпийских Играх. В преследовании Свендсен был лишь восьмым. Индивидуальная гонка на 20 км 18 февраля принесла Эмилю первую золотую олимпийскую медаль. Второе золото Эмиль получил в эстафете 4 х 7,5 км, в которой он участвовал вместе с Халвардом Ханеволдом, Тарьейем Бё и Уле-Эйнаром Бьорндаленом. Всего за сезон в Кубке мира у Эмиля было 5 побед, 3 вторых места и 1 третье. Эмиль выиграл Кубок Мира, на 15 очков опередив Кристофа Зуманна, после захватывающей концовки сезона в Ханты-Мансийске. Кроме того, Эмиль был участником норвежской команды (вместе с Турой Бергер, Анн-Кристин Флатланн и Уле-Эйнаром Бьерндаленом), которая выиграла серебро в смешанной эстафете на чемпионате мира, который был проведен совместно с окончанием Кубка мира в Ханты-Мансийске 28 Марта 2010.