Jabarkan 2008–2011: A Thousand Suns dari Linkin Park

Pada Mei 2009, Linkin Park mengumumkan bahwa grup ini akan mengerjakan album studio keempat, yang rencananya akan dirilis pada tahun 2010. Shinoda mengatakan kepada IGN bahwa genre album baru itu akan 'bercampur-campur', saat dirinya membedah elemen album Minutes to Midnight. Ia juga menyebut bahwa album ini lebih eksperimental dan berharap "lebih mutakhir". Bennington juga mengonfirmasi kepada media massa bahwa Rick Rubin turut memproduseri album baru ini. Grup ini mengumumkan bahwa album ini berjudul A Thousand Suns. Saat mengerjakan album baru, Linkin Park bekerja dengan komponis film Hans Zimmer dalam memproduksi musik film untuk Transformers: Revenge of the Fallen. Grup ini merilis singel film berjudul "New Divide". Joe Hahn membuat video musik untuk lagu tersebut, yang menampilkan cuplikan film. Pada 22 Juni, Linkin Park menampilkan set konser pendek di Westwood Village setelah penayangan perdana film. Setelah merampungkan pekerjaan di film Transformers: Revenge of the Fallen, grup ini kembali ke studio untuk mengerjakan album.

Pada tanggal 26 April, grup ini merilis permainan video 8-Bit Rebbelion!, untuk iPhone, iPod Touch, dan iPad, Permainan video ini menampilkan anggota band sebagai tokoh utama, dan lagu baru berjudul "BlackBirds" dapat dibuka dengan menyelesaikan permainan. Lagu ini juga kemudian dirilis sebagai bonus A Thousand Suns di iTunes A Thousand Suns dirilis pada 14 September. Singel perdananya, "The Catalyst", dirilis pada 2 Agustus. Grup ini mempromosikan album dengan menggelar tur, yang dimulai di Los Angeles pada 7 September. Linkin Park juga menggunakan media sosial MySpace untuk mempromosikan album mereka, merilis dua lagu tambahan, "Waiting for the End" dan "Blackout" pada 8 September. Selanjutnya, film dokumenter tentang penggarapan album, yang berjudul Meeting of A Thousand Suns, tersedia di halaman MySpace milik grup. Pada tanggal 31 Agustus 2010, band ini mengumumkan akan menggelar konser perdananya di MTV Video Music Awards 2010 pada tanggal 12 September 2010. Singel debut ini digelar di Observatorium Griffith, lokasi ikonik yang digunakan dalam film-film Hollywood. "Waiting for the End" dirilis sebagai singel kedua dari A Thousand Suns.Linkin Park menduduki posisi ke-8 dalam Billboard Social 50, tangga keaktifan artis musik di situs jejaring sosial terkemuka dunia. Dalam tangga lagu akhir tahun Billboard lainnya, grup ini menduduki posisi ke-92 pada "Top Artists", sedangkan A Thousand Suns menduduki posisi ke-53 pada tangga akhir tahun Billboard Top 200 serta ke-7 di Album Rok Akhir Tahun 2010. "The Catalyst" mencapai posisi ke-40 pada Lagu Rok Akhir Tahun.

Band ini masuk dalam enam nominasi Billboard Awards pada 2011 untuk Top Duet atau Group, Album Rock Terbaik untuk A Thousand Suns, Artis Rock Top, Artis Alternatif Top, Lagu Alternatif Top untuk "Waiting for the End", dan Album Alternatif Teratas untuk A Thousand Suns, tetapi tidak ada satu pun yang berhasil memenanginya. Band ini juga masuk dalam tangga lagu akhir tahun Billboard pada tahun 2011. Grup ini masuk dalam posisi ke-39 dalam tangga Artis Top ke-84 dalam Billboard 200, ke-11 dalam Social 50, ke-6 dalam Top Rock Artists, ke-9 dalam Rock Songs Artists, ke-16 dalam Rock Albums, ke-4 dalam Hard Rock Albums, dan ke-7 dalam Alternative Songs.

2011–2013: Living Things dan Recharged

Pada Juli 2011, Bennington mengatakan kepada Rolling Stone bahwa Linkin Park menargetkan untuk merilis album baru setiap 18 bulan dan ia akan syok jika album baru tidak selesai pada 2012. Tetapi kemudian, melalui penuturan Bennington yang terungkap dalam wawancara lain pada bulan September 2011, bahwa band ini ternyata masih dalam fase awal untuk membuat album berikutnya, dengan mengatakan "Kami agaknya baru memulai. Kami ingin menjaga agar kreativitas agar tetap mengalir, sehingga kami berusaha terus untuk melakukannya... kami menyukai arah pencapaian tersebut". Kemudian, pada 28 Maret 2012, Shinoda mengonfirmasi bahwa grup ini menjalani syuting video musik untuk lagu "Burn It Down". Joe Hahn menjadi sutradara di video musiknya. Shinoda berbicara kepada Co.Create tentang sampul album, mengatakan bahwa album itu akan "menggemparkan mereka [para penggemar]... rata-rata orang akan penasaran. Aku tahu itu benar-benar baru, ini bukan sekadar gambar melainkan bagaimana cara membuat gambar benar-benar tampil baru. Begitu".

Pada 15 April 2012, Shinoda mengumumkan bahwa Living Things akan menjadi judul baru dari album kelima Linkin Park. Frasa Living Things dipilih karena album ini bertemakan manusia, hubungan antarsesama pribadi, dan jauh lebih pribadi daripada album sebelumnya. Linkin Park mempromosikan album ini pada perhelatan Honda Civic Tour 2012, dengan didampingi oleh penampilan Incubus. Band ini menampilkan lagu "Burn It Down" dalam 2012 Billboard Music Awards. Pada 24 Mei, grup ini merilis video musik untuk "Burn It Down" serta menampilkan debut "Lies Greed Misery", lagu lain dari Living Things, di BBC Radio 1."Powerless", lagu ke-12 album serta penutup album ini, diperdengarkan dalam kredit film Abraham Lincoln: Vampire Hunter.Living Things terjual lebih dari 223.000 kopi selama minggu debutnya, menduduki posisi pertama di US Album Chart. Singel "Castle of Glass", dinominasikan sebagai 'Lagu Terbaik dalam Permainan' di Spike Video Game Awards 2012. Band ini tampil di acara penganugerahan pada 7 Desember, tetapi kalah dari lagu "Cities" oleh Beck. Linkin Park juga konser di Festival Soundwave Australia, serta membagi panggung mereka dengan Metallica, Paramore, Slayer, dan Sum 41.

Pada 10 Agustus 2013, grup ini berkolaborasi dengan musisi Amerika Steve Aoki untuk merekam lagu "A Light That Never Comes" untuk permainan teka-teki aksi daring Linkin Park, LP Recharge (kependekan dari Linkin Park Recharge), yang diluncurkan di Facebook dan situs web resmi LP Recharge pada 12 September 2013. Pada hari peluncuran game, Linkin Park membuat kiriman di Facebook, menjelaskan bahwa lagu yang digunakan untuk mempromosikan permainan akan dimasukkan dalam album remix baru, berjudul Recharged, yang dirilis pada 29 Oktober 2013 di CD, vinil, dan unduhan digital. Mirip dengan Reanimation, album ini menampilkan remix dari sepuluh lagu dari Living Things, dengan kontribusi dari artis lain, seperti Ryu of Styles of Beyond, Pusha T, Datsik, KillSonik, Bun B, Money Mark, dan Rick Rubin. Band ini juga mengerjakan jalur suara untuk film Mall, yang disutradarai oleh Joe Hahn.