In de Qatarese hoofdstad Doha won zij tijdens de WK indoor van 2010 de 3000 m in 8.51,17. Ze bleef Vivian Cheruiyot voor, die haar het jaar ervoor in Berlijn nog had verslagen. Door haar overwinning werd Meseret Defar voor de vierde achtereenvolgende maal wereldindoorkampioene op deze afstand, een record.