12 września 2010 wystąpił na gali MTV Video Music Awards 2010, wykonując wraz z B.o.B i Hayley Williams piosenki „Nothin’ on You” oraz „Airplanes”B.o.B, Hayley Williams Perform Rousing 'Airplanes' At VMAs.
Debiutancki album Marsa, Doo-Wops & Hooligans, miał premierę 5 października 2010Doo-Wops & HooligansBruno Mars Unveils Eagerly Awaited Debut Album „DOO-WOPS & HOOLIGANS”. Przewodni singel promujący płytę, „Just the Way You Are”, wydany został 19 lipca 2010 i dotarł do 1. miejsca amerykańskiego zestawienia Billboard Hot 100Bruno Mars Ready With New Solo SingleBruno Mars Lands Atop Hot 100, Rihanna Roars Into Top 10Bruno Mars – Just the Way You Are (song). 28 września ukazał się drugi singel z albumu, „Grenade”, który podobnie jak poprzednik osiągnął sukces na międzynarodowych listach przebojówGrenade – SingleBruno Mars – Grenade (song). Oba single uzyskały status czterokrotnej platyny w Stanach Zjednoczonych, co oznacza, że każdy z nich sprzedał się w powyżej 4 milionach kopii w tym państwie. Doo-Wops & Hooligans zadebiutował na 3. pozycji Billboard 200, rozchodząc się w pierwszym tygodniu w 55 tysiącach egzemplarzy na terenie Stanów Zjednoczonych.