I 2010 ledet Wilson Wolfpack til et sesongresultat på 9–4, som inkluderte en 23–7 seier over West Virginia i Champs Sports Bowl. Han ledet ACC i pasningsyards per kamp (274,1) og yards totalt per kamp (307,5). Han ble utpekt til All-ACC andrelag og endte på andreplass for ACC Football Player of the Year. I mai 2010 ble Wilson uteksaminert fra NC State etter tre år med en bachelorgrad i kommunikasjon, og tok forretningsfag i høstsemesteret under fotballsesongen i 2010.