La squadra bianconera compie l'immediata risalita in massima serie, terminando al secondo posto con 77 punti, due punti meno dall'Atalanta: fa registrare però il miglior attacco (67 reti) e la migliore differenza reti (+21) del torneo.
Nella Coppa Italia supera nel secondo turno (2-0) la Ternana, poi viene eliminata (3-2) dal Lecce nel terzo turno.
Lo sponsor tecnico per la stagione 2010-2011 è Kappa, mentre lo sponsor ufficiale è Monte dei Paschi di Siena.
La prima divisa è costituita da maglia a strisce bianco-nere, con maniche completamente corvine così come il colletto a V. I pantaloncini sono bianchi mentre i calzettoni sono neri. La seconda divisa è costituita da una maglia rossa con una banda bianco-nera verticale sulla sinistra, colletto a V e i bordi delle maniche sono neri. Pantaloncini e calzettoni presentano lo stesso colore vermiglio della maglia. La terza divisa (usata nelle partite di Coppa Italia) è nera, con colletto a V e bordi delle maniche bianchi. Pantaloncini e calzettoni presentano anch'essi tale colorazione bruna. La divisa casalinga dei portieri è gialla con colletto a V e bordi delle maniche in nero, mentre quella da trasferta è a scacchi con colletto a V e bordi delle maniche sempre in nero. Pantaloncini e calzettoni nella prima rispecchiano il colore della maglia, nella seconda sono anch'essi neri.