2010年,搭档陈小艺出演电视剧《说好不分手》。2011年9月,参演电影《辛亥革命》,再次出演袁世凯,夺得第31届大众电影百花奖最佳男配角奖 ;同年12月凭借与蒋雯丽主演的电视剧《幸福来敲门》,荣获第三届华鼎奖中国电视剧年度杰出成就奖和“2011春季电视剧互联网盛典最佳男演员”的殊荣。2013年1月,在首届电视剧导演委员会年度评选表彰大会上,孙淳凭借《人间正道是沧桑》中“翟恩”获得优秀电视剧男配角和最佳电视剧男配角;3月,与吴秀波主演的古装电视剧《赵氏孤儿案 》在央视一套黄金时段播出,孙淳在剧中饰演屠岸贾。