2010年4月、リンキン・パークプロデュースの iPod touch 、 iPhone 、 iPad 専用ゲーム・アプリケーション『エイト・ビット・リベリオン!』を発表。ゲームには今まで発表した楽曲を チップチューン 風にアレンジした『エイト・ビット・リベリオン・ヴァージョン』に加え、新曲『ブラックバーズ』が収録されている。 Blackbirds はゲームをクリアすると聴くことができる。後に4thアルバム『ア・サウザンド・サンズ』のiTunes盤に収録された。
2010年の バンクーバーオリンピック においても、前回冬季の2006年 トリノオリンピック に引き続いて閉会式に登場、地元カナダの歌手として、「My Happy Ending」と「Girlfriend」を歌った 。冬季オリンピック2大会連続閉会式で歌った初の歌手となる。
しかし、その華々しい興行的成功とは裏腹に、ツアーの内実には多くの困難も伴った。本作からの新曲が過去のヒット曲ほど観客に浸透していなかったため、バンドはセットリストの構築に苦心することになった 。 さらに2010年5月、ツアー再開に向けたリハーサル中にボノが深刻な脊椎損傷を負い、ミュンヘンで緊急手術を受ける事態となった。これにより北米ツアーは延期され、同年6月に予定されていた グラストンベリー・フェスティバル へのヘッドライナー出演もキャンセルされた 。
2010年 8月2日 にリリースされた『ア・サウザンド・サンズ』からのリード・シングル『 ザ・カタリスト 』が 全米 の ロック・ソングス チャートで1位デビューを成し遂げた。これはロック・ソングスチャートが2009年にスタートして以来史上初の出来事となった。オルタナティブ・ソングスチャートでも3週目に1位を獲得した。
2010年公開の映画『 アリス・イン・ワンダーランド 』の主題歌として「 Alice 」を作詞・作曲。同映画のための ミュージック・ビデオ も撮影した。
2010年 に活動休止するも、 2015年 に『ムーング』発売15周年を記念して活動を再開。翌 2016年 には北米ツアーを行い、約7年振りとなる新曲『Bing Bong』をリリースした 。
2010年
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2010年 には単独公演と サマーソニック 出演を兼ねて来日している。
2010年9月、前作から約3年ぶりの4thアルバム『 ア・サウザンド・サンズ 』をリリースした。プロデューサーには前作『 ミニッツ・トゥ・ミッドナイト 』で共演した リック・ルービン と マイク・シノダ が再び起用された 。日本盤は9月8日に世界最速・先行発売となる予定であったが 、9月15日に変更となった（アメリカでは9月14日リリース）。このアルバムの情報は謎解き形式で、公式サイト上でファンにパズル（隠された文字、暗号など）を出題し、解読させていきながら発表していくものであった。さらに、アルバムからのリード・シングル『ザ・カタリスト』については、ステム（曲の基礎となるパーツ）をダウンロードし、それらを自ら自由に組み合わせて リミックス を制作し投稿するコンテスト『 Linkin Park, Featuring You』 をバンドの MySpace にて開催、コンテストに優勝したリミックス作品は4thアルバムに収録され、優勝者はリンキン・パークのスタジオに招かれ一緒に演奏することができた（『ザ・カタリスト』リリース直前に優勝者が発表され、NoBraiN（本名Czeslaw Sakowski、ポーランドの英語教師）が優勝、アルバム制作にも参加している）。また 9月15日 には、日本国内で特別仕様の ガンプラ をセットした限定版を 11月24日 に発売するとともに、アーケードゲーム『 機動戦士ガンダム エクストリームバーサス 』とのタイアップで『ザ・カタリスト』をエクストリームバーサスへ提供することを発表した 。