2010年3月18日，郭涛主演的由刘镇伟执导的爱情喜剧片《越光宝盒》上映，他在片中饰演神医华佗；4月3日，其主演的都市情感剧《大女当嫁》播出，郭涛饰演以婚姻手段为了达到出国目的的“利益男”方泉[24]；10月15日，奇幻动作《魔侠传之唐吉可德》上映，郭涛在片中饰演手无缚鸡之力却心怀天下的唐吉可德。
2011年4月7日，郭涛主演的惊悚喜剧片《囧探佳人》上映，饰演手无缚鸡之力的文弱书生卡乃吉；4月8日，其主演的爱情电影《万有引力》上映，饰演年轻有为的数学家王勇；同年，与张嘉译、杜淳合作出演了抗战剧《雪狼谷》，饰演了双面人物钟教授；6月23日，郭涛主演的红色谍战剧《弹孔》播出，在剧中饰演足智多谋的红星团团长石破天，这是他首次尝试此类角色。
2012年4月23日，郭涛与黄渤合作主演的喜剧冒险片《黄金大劫案》上映，在片中饰演一位蓬头散发、功夫高深的“疯爹”金镖十三郎，而郭涛个人则凭借该角色获得第11届中国长春电影节最佳男配角。
2013年，郭涛与儿子石头一同参加湖南卫视亲子互动真人秀节目《爸爸去哪儿第一季》而受到关注；3月12日，其与连奕名合作主演的战争剧《对与决》播出；7月4日，郭涛与刘德华合作主演的爱情动作片《盲探》上映，在片中饰演警察局总督察司徒法宝。
2014年1月31日，郭涛主演的同名真人秀电影《爸爸去哪儿》上映；2月2日，其主演的家庭情感剧《父母爱情》播出，饰演粗中有细、疼妻爱子的海军军官江德福；4月，郭涛担任丹麦鞋履品牌ECCO中国区“风尚行者”代言人。
2015年5月，郭涛参加了央视真人秀节目《喜乐街第二季》；8月27日，郭涛主演的由曹保平执导的犯罪悬疑电影《烈日灼心》上映，他在片中饰演顾全大局、有责任感的出租车司机杨自道，而郭涛个人则凭借该片获得第18届上海电影节最佳男主角；11月26日，其主演的由孔笙执导的现实题材剧《温州两家人》播出，郭涛在剧中饰演具有经商天赋、头脑灵活的侯三寿。
2016年2月5日，郭涛主演的都市情感剧《还是夫妻》播出，饰演好男人唐健；同年，郭涛为动作冒险影片《奇幻森林》中文版的熊巴鲁配音。
个人生活
2006年与妻子李燃结婚，2007年2月6日儿子郭子睿出生，小名“石头”，2011年女儿Isabella出生。 2013年12月17日是郭涛的44岁生日，零点刚过他就在微博秀出庆生自拍照。
太太李燃更在微博曝出一家三口的全家福，照片中只有几个月大的小石头白嫩嫩的十分可爱。2013年，郭涛携儿子郭子睿一起参与湖南卫视亲子真人秀节目《爸爸去哪儿》。
