I april 2010 vant han Amstel Gold Race. Han vant første etappe i Belgia rundt. Gilbert avsluttet 2010-sesongen sterkt. Han vant to etapper i Vuelta a España, og avsluttet, som i 2009, med seier i Giro del Piemonte og Lombardia rundt. Som i 2009 ble han og belgisk .