Hülkenberg fik sin debut i, og kom sig fra et tidligt spin for at slutte på fjortende position. I anden runde i Australien var han involveret i en første runde-hændelse med Kamui Kobayashi, efter at den japanske kørers forhøjning svigtede og sendte ham ind i barrieren, hvor han reboundede ind i Hülkenbergs bane. I tredje runde i
Malaysia, Hülkenberg kom til Q3 for første gang, kvalificerede sig på femte plads; udkvalificerende holdkammerat Barrichello for første gang. Hülkenberg så ud til at være på ellevte plads i løbet, indtil Fernando Alonso sprængte sin motor tre omgange fra slutningen, og dermed forfremmet Hülkenberg til tiende plads og med det nye for 2010-pointsystemet, scorede Hülkenberg sammen med Jaime Alguersuari deres første point i Formel 1. Han blev tiende igen i Silverstone, og i finalen blev han sjette, en karriere bedste. Han fik også point i Italien, Singapore og Korea. Ved start startløbet misforstod Renault-køreren Vitaly Petrov et træk og skar Hülkenbergs næse over, og dermed tog han dem begge ud af løbet. Mod slutningen af sæsonen var der rapporter om, at han kunne miste sit sæde hos Williams til GP2-mester Pastor Maldonado på grund af de penge, Maldonado kunne bringe til holdet. Force Indias Adrian Sutil var også knyttet til at erstatte Hülkenberg hos Williams.