Met het tweede studioalbum Meteora ging de band verder met de mainstream nu metal waarmee de band op Hybrid Theory beroemd werd, waardoor het voor sommigen als een kopie werd gezien van het debuut.[6] Op het in 2007 uitgebrachte Minutes to Midnight ging de band een andere richting op, waar de nadruk op experimenteren met muziekstijlen lag.[7] Linkin Park heeft in het verleden met verschillende artiesten gewerkt, waaronder Jay-Z en recentelijk met Busta Rhymes. In september 2010 kwam het vierde album A Thousand Suns uit, met The Catalyst en Waiting for the End als succesvolle singles. Daarvoor werkte het aan de score en de soundtrack van de Transformersfilms en bracht daar het nummer New Divide en een remix van Iridescent voor uit. In 2012 werd Living Things gelanceerd.
De ep Hybrid Theory was alleen voor de platenmaatschappijen en de eerste duizend leden. Live in Texas bevat ook een dvd net als Collision Course. De speciale edities van Meteora en Minutes to Midnight hebben dat eveneens.
One Step Closer was de officiële eerste single van de band en werd goed opgepakt door de televisiestations en vooral op de Amerikaanse rockradio. Het zorgde voor de doorbraak van de band en behaalde de top 10 in de rocklijsten van dat land. De debuutsingle overleefde de Nederlandse tipparade niet, maar bereikte toch de 24e plek in de Britse UK Singles Chart en een notering op #32 in de Duitse Musikmarkt Top 100. Met de hardere Crawling ging het nog beter in het Verenigd Koninkrijk en Duitsland en zorgde zelfs voor de eerste notering in de Vlaamse Ultratop 50, maar deed het minder in de andere lijsten. De grootste single in de geschiedenis van de band, samen met het latere What I've Done, was het nummer In the End, die als derde single werd gelanceerd.. Deze bereikte in de meeste landen de hitlijsten en zorgde voor de echte doorbraak van de band, door de top vijf te behalen in onder andere de Nederlandse Top 40 en de Amerikaanse Billboard Hot 100. Als laatste single werd Papercut van het album getrokken, dat de veertiende positie in het Verenigd Koninkrijk behaalde.
Meteora
Van het album Meteora kwamen de meeste Billboard Modern Rock Tracks en Billboard Mainstream Rock Tracks nummer-1 noteringen. Alle singles van dit album bereikten de eerste positie in de eerste lijst. Hoewel dit album voor de meeste singlenoteringen in de Nederlandse Top 40 en de Ultratop 50 zorgde, waren de posities niet zo hoog als die van het debuutalbum. Leadsingle Somewhere I Belong debuteerde in de Top 40 hoog op de 22e plek om door te stoten tot een teleurstellende 16e plek. Ook in de Verenigde Staten stelde het met de 32e positie teleur, maar in landen als Canada, Ierland en het Verenigd Koninkrijk bereikte het nummer de top 10 en in Nieuw-Zeeland zelfs de eerste plek. Faint werd als tweede single gelanceerd en behaalde de hoogste positie in het Verenigd Koninkrijk, maar overleefde de Nederlandse tipparade niet. Numb, de derde single, werd een grote radiohit in de Verenigde Staten en was het populairste nummer van het album. Het leverde in de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk de respectievelijke elfde en tiende positie op. Lying from You werd alleen als Amerikaanse radiosingle uitgebracht en reikte desondanks de eerste plek in de US Billboard Modern Rock Tracks, From the Inside werd in enkele landen uitgebracht en was een middelmatig succes. Met de vijfde single Breaking the Habit sloeg de band de elektronica-kant in en behaalde in meer landen de lijsten dan de vorige vier singles en behaalde in Australië, Duitsland, Frankrijk, Nieuw-Zeeland en het Verenigd Koninkrijk de top 40 en in het Verenigd Koninkrijk en de Nederlandse Top 40 de top 20.
Collision Course
Twee singles werden er van dit album uitgebracht, waarbij Numb/Encore het succesvolst was. Het evenaarde in Nederland het lijstsucces van In the End, maar voldeed niet aan de verwachtingen in andere landen.
Minutes to Midnight
De singles van Minutes to Midnight behaalden weinig succes in Nederlandse Top 40. Het nummer What I've Done werd als leadsingle gebruikt en behaalde slechts de 26e positie in de Top 40 terwijl het in de Verenigde Staten op #7 debuteerde en tot de 6e plaats in de Britse UK Singles Chart reikte. Het is, samen met In the End, het best noterende nummer van de band. Bleed It Out was de tweede single en stelde teleur door in de tipparade te blijven en behaalde wereldwijd ook weinig succes, hoewel het, ondanks de lage 65e notering, de gouden status in de Verenigde Staten verkreeg. Derde single Shadow of the Day flopte eveneens in Nederland maar deed het daarentegen goed in de Amerikaanse Billboard Hot 100 door meer punten te vergare dan What I've Done ondanks de 15e plaats. Given Up werd als vierde single uitgebracht en behaalde alleen de Billboard-rocklijsten. In veel landen genoot de single weinig airplay, wat funest was voor het nummer. Leave Out All the Rest was de vijfde single en kreeg redelijke video-airplay, maar behaalde eveneens de Top 40 niet, waardoor What I've Done de enige single is die de Nederlandse Top 40 haalde. Dit was ook in de Vlaamse Ultratop 50 het geval.
Tijdens live-uitvoeringen heeft Linkin Park meerdere nummers gecoverd, veelal rocknummers. Zij zijn geen vaste onderdeel van de setlists en worden meestal als verrassing gespeeld.