2010年12月6日、福岡ソフトバンクホークスと正式に契約を交わし、同じく移籍加入した細川亨とともに入団会見を行った。契約内容は4年契約で総額5億6,000万円から13億6,000万円（金額は推定）の間での変動制で、背番号は第2回WBCでも着用した「24」。2011年は、4月に打率.397、安打・塁打（38）でリーグトップ、打点・二塁打（5）でリーグ2位タイ、長打率（.603）でリーグ3位の好成績を残し、自身2度目となる月間MVPを獲得した。さらに交流戦では打率 .326（交流戦6位）・20打点（交流戦4位）・4本塁打（交流戦7位タイ）、長打率.554（交流戦2位）と活躍し、交流戦の優勝に貢献。MVPも獲得した。度重なる左足腿のケガに悩まされ一軍登録抹消やベンチ入りしながら代打出場にとどまる試合がありながらも、規定打席に到達。首位打者を事実上確定させた後も最終戦まで出場を続け、打率.338で自身2度目、江藤慎一（中日・ロッテ）以来史上2人目のセ・パ両リーグでの首位打者を獲得した。オフに背番号をこの年限りで現役引退した柴原洋の「1」へ変更。2012年は6月に月間打率.128と苦しんだが、7月からは打率.346で、5年連続となる打率.300を記録し、最多安打のタイトルを獲得した。契約更改では、現状維持の1億7,000万円（金額は推定）で更改した。2013年2月20日に、第3回WBCの日本代表28名に選出された。3月24日のオランダ戦では、2回表に今大会初の本塁打を放ち、チームの勝利に貢献した。しかし準決勝のプエルトリコ戦では、2点ビハインドの8回裏一死一二塁の場面で投球直後に一塁走者だった内川が走ったものの、二塁走者だった井端弘和が二塁ベース上に留まっていたため、一・二塁間の挟殺プレーでアウトとなりチームの反撃の機会を逸する結果となった。シーズンでは、4月29日の対千葉ロッテマリーンズ戦で吉見祐治から史上267人目となる通算100号本塁打を放った。8月は打率.350・5本塁打・21打点を記録し通算3度目となる月間MVPを受賞。本塁打（19本）・打点（92打点）は自己最高をマーク、打率も6年連続となる3割越えを記録する活躍で3年連続5度目のベストナインを受賞した。この年の契約更改では、4年契約の3年目であったが、球団はこの契約を結び直す形で新たに2014年からの4年契約を提示、内川もこれに合意した。2014年も打撃好調でリーグ優勝、CS制覇、日本一に大きく貢献した。日本シリーズではMVPを獲得した。オフの10月9日に、日米野球2014の日本代表に選出された。2015年から監督に就任した工藤公康は、前年全試合で4番を打った李大浩の打点量産を期待して5番で起用しており、内川は4番打者を担当した。打率は.284で8年連続打率3割はならなかったが、秋山幸二・小久保裕紀以来のキャプテン・4番打者として優勝に大きく貢献した。クライマックスシリーズファイナルステージでは3試合連続で決勝タイムリーを打ち、2011年に続く2度目のMVPを獲得した。しかし、日本シリーズ開幕前に肋骨骨折が発覚し、欠場せざるを得なくなった。だがチームは内川不在を感じさせない試合運びで第3戦以外を勝利し、4勝1敗で2年連続日本一に輝いた。10月9日には第1回WBSCプレミア12の日本代表最終ロースター28名に選出されたが、11月1日に前述の怪我のため辞退した。12月22日に福岡ヤフオク!ドーム内の球団事務所で契約更改交渉に臨み、4年契約の3年目となる来季を3000万円増の年俸3億3,000万円プラス出来高払い（金額は推定）でサインした。2016年は李大浩の退団により本格的に一塁手へ転向（選手登録は外野手のまま）。この年も4番に固定され、141試合の出場で2年ぶりの3割台となる打率.304を記録し、自身初の100打点超えとなる106打点を記録した。オフの10月18日に「侍ジャパン 野球オランダ代表 野球メキシコ代表 強化試合」の日本代表に選出された。2017年1月28日、同年3月に開催される第4回WBCの日本代表メンバーに選出される。ところが2月25日、所属チームであるソフトバンクとの練習試合で一塁守備の際に打者走者の斐紹と交錯し、負傷交代する。同日、宮崎市内の病院でX線検査・MRI検査を受けた結果、脱臼や骨の異常はなく「右肩打撲」と診断された。その後は問題なく試合に出場し、3月14日の対キューバ代表では8回に代打で登場し勝ち越しとなる犠飛を放って勝利に貢献する。レギュラーシーズンでは、3月31日の開幕戦（対ロッテ戦）に「4番・一塁手」で先発出場し今季初安打を記録すると、4月2日の同カード第3戦では今季第1号となるソロ本塁打を放つなど、WBC出場の影響をみせず、4月25日には対北海道日本ハムファイターズ戦の試合前練習で左手甲に打球が当たり打撲するアクシデントがあったが、この日2安打を記録するなど3月・4月は打率.340・5本塁打の好成績でスタートする。その後も5月25日の対ロッテ戦で移籍後初の3試合連続本塁打を放つなど好調を維持していたが、6月2日のセ・パ交流戦（対横浜DeNA戦）の打席でスイングした際に首の左側を痛めて負傷交代し、翌3日に一軍出場選手登録を抹消された。その後の検査で頸椎捻挫と診断されリハビリ組での調整となったが、6月27日に一軍復帰し、6月29日の対日本ハム戦で先制となる適時打を放った。7月14日・15日両日に開催されたマイナビオールスターゲーム2017では、アルフレド・デスパイネとともに選手間投票で選出され、14日の第1戦で決勝打を含む2安打を放ち、4年ぶり2度目のオールスターゲームMVPを獲得する。しかしオールスターゲーム後の7月23日、対ロッテ戦で一塁の守備で打球を処理した際に左手を負傷。腫れが引かなかったため25日に仙台市内の病院でMRI検査・CT検査を受けた結果、「左手母指基節骨尺側基部の剥離骨折で全治6週間の見込み」と診断され離脱を余儀なくされた。シーズン終盤の9月30日、対オリックス・バファローズ戦でようやく一軍復帰し適時打を放ったが、レギュラーシーズンは怪我の影響もあって73試合出場と10年ぶりに出場100試合を割り、同じく10年ぶりに規定打席到達とシーズン100安打も逃すなど、レギュラーに定着した2008年以降では最低の成績に終わった。本塁打は12本と二桁に乗せたものの、確実視されていた通算2000安打の達成は持ち越しとなった。怪我による長期の離脱期間はあったが、シーズン前半の活躍で2年ぶりのリーグ優勝に貢献した。楽天とのクライマックスシリーズファイナルステージでは、第1戦から第4戦まで4試合連続で本塁打を放つ活躍を見せ自身通算3度目のMVPを獲得。古巣・横浜DeNAとの日本シリーズ第6戦では、9回一死の場面で山崎康晃から同点となるソロ本塁打を放つ活躍で優秀選手に選ばれた。シーズンオフの12月18日、福岡ヤフオク!ドーム内の球団事務所で契約更改交渉に臨み、このシーズンで4年契約は満了となったが、新たに2018年シーズンからの2年契約、5,000万円アップの年俸4億円プラス出来高（金額は推定）で契約合意に達した。2018年、この年から正式に内野手登録となった。5月9日の対西武戦（メットライフドーム）で、NPB史上51人目の通算2000安打を達成した。同5日の対オリックス戦（福岡ヤフオク!ドーム）で王手をかけてから14打席連続無安打と足踏みしていた中での達成となった。ホークス球団の選手としては前身の南海・ダイエーを含めて史上7人目で、35歳9カ月での達成は1970年の野村克也（35歳3カ月）に次ぐ球団史上2番目の年少記録となった。 また初出場から1800試合目での記録達成は榎本喜八（1830試合）を抜いて歴代9位、右打者としてはアレックス・ラミレス、長嶋茂雄に次ぐ歴代3位の速さとなった。2018年6月29日、ヤフオクドームにて試合前に名球会入りのセレモニーが開かれ、日本プロ野球名球会顧問の王貞治から名球会のブレザーが贈られた。しかし、2000本安打達成後は4月に受けた右膝死球による右膝痛に加え、5月に左足くるぶしへ自打球を受け離脱、8月には疲労性の体調不良で再度離脱するなどケガにも苦しみ、シーズン全体では71試合の出場で.242の打率にとどまるなど不本意なシーズンとなった。2019年シーズンからホークスでは主将制度が廃止され、ユニフォームから「C」マークが外されることになった。また、球場の電光掲示板に表示される登録名をフルネームの「内川聖一」に変更し、心機一転を図った。これに伴い、背ネームも「UCHIKAWA」から「S.UCHIKAWA」に変更された。