2010年3月12日多哈室内田径锦标赛预赛以7秒79获小组第三晋级半决赛。3月14日,在半决赛中7秒68小组第二晋级决赛。在决赛中获得第七名,7秒65也刷新了个人赛 季最好成绩。但创下参加四届室内世锦赛的最差战绩。2010年5月23日的钻石联赛上海大奖赛110米栏决赛中,以13秒40获得第三名。2010年11月24日广州亚运会110米栏决赛中,以13秒09获得冠军,并刷新了亚运会纪录,成为亚运会历史上首个110米栏三连冠的选手。
2011年2月12日,德国杜塞尔多夫国际室内田径赛男子60米栏决赛中,以7秒60拿到第三名。2月14日,德国卡尔斯鲁厄国际室内田径赛男子60米栏决赛中,以7秒55拿到第三名。2011年5月15日,刘翔在国际田联钻石联赛上海站男子110米栏的比赛上,以13秒07夺冠。 6月05日, 在国际田联钻石联赛尤金站,刘翔13秒00摘银,跑出了13秒的成绩,这也是他2008年以来的最好成绩。7月10日,刘翔以13秒22破亚锦赛赛会纪录,并缔造四冠王传奇。 2011年8月29日 在第十三届世界田径锦标赛男子110米栏决赛,在过第八个栏后两次被罗伯斯干扰而严重影响了节奏,最后遗憾获得银牌,收获个人的第四块世锦赛奖牌。