Á tímabilinu 2010 kom Patrick aftur til að keyra með nýnefndum Andretti Autosport í IndyCar Series, auk takmarkaðrar áætlunar með JR Motorsports í NASCAR Nationwide Series (nú Xfinity Series). Líkt og árið áður byrjaði tímabilið illa þar sem hún gat aðeins komið í 15. sæti í Indy 300 keppninni í São Paulo eftir að hafa snúið í slæmu veðri. Engu að síður, í annarri umferð tímabilsins, seinkun Honda Grand Prix St. Petersburg, gerði Patrick fyrsta viðureign sína í toppnum í sjöunda sæti. Á Indianapolis 500
Í keppninni, Patrick glímdi við bílinn sinn á leið til að ljúka í sjötta sæti. Firestone 550 á Texas Motor Speedway viku síðar var besta frammistaða hennar á tímabilinu, sem sá hana leiða eitt hring og enda í öðru sæti. Í Indy Grand Prix í Sonoma setti Patrick nýtt met í röð fyrir flestar keppnir í röð sem hlaupust á endanum með 29. keppni hennar sem fór fram án þess að hún náði endanum. Hún lauk tímabili sínu með því að jafna besta árangur sinn á tímabilinu í síðasta IndyCar keppninni á Homestead-Miami Speedway sem gerði henni kleift að ljúka tíunda í stigasæti ökumannanna með 367 stigum.