Wheldon forblev hos Panther Racing i 2010. Under sæsonåbningen i São Paulo Indy 300, fik han kontakt med Alex Tagliani, som sendte ham ind i Kanaan; han kom sig til at afslutte som femte. Tre løb senere på Toyota Grand Prix of Long Beach, fik Wheldon et andet top ti resultat med en niende. I Indianapolis 500
Wheldon startede fra 18. plads. Han kom på andenpladsen for andet år i træk. Wheldon forblev konkurrencedygtig hele året; udfordrende for sejre på ovale spor. På trods af stærke opvisninger kunne han ikke hævde en sejr i løbet af sin tid med Panther Racing, hvilket frustrerede John Barnes. I Indy Grand Prix of Sonoma på Infineon Raceway (nu Sonoma Raceway), fik Wheldon kontakt med Bertrand Baguettes bil under en opvarmningsrunde før starten af begivenheden. Han vendte sig op og ned og piruetterede flere gange, men kom uskadt ud. Hans bedste afslutning på året var en andenplads i Peak Antifreeze & Motor Oil Indy 300 på Chicagoland Speedway. Han kom niende på sæsonen afsluttende Cafés do Brasil Indy 300 på Homestead Miami Speedway, at rangere niende i førernes placering med 388 point.