Musim 2010 menjadi kembalinya de la Rosa ke ajang F1, di mana ia bergabung dengan tim Sauber. Rekan setimnya di Sauber adalah pembalap Jepang Kamui Kobayashi. Sepanjang musim 2010 berjalan, de la Rosa hanya mampu meraih poin di GP Hungaria ketika ia berhasil finish ke-7. Peter Sauber kemudian mengumumkan bahwa mulai GP Singapura, Nick Heidfeld akan menggantikan posisi de la Rosa di tim Sauber sampai musim 2010 berakhir.