La du Tour d'Espagne se déroule du 28 août - . Il s'agit de la du Calendrier mondial UCI 2010. À noter que le maillot de leader passe de la couleur or à la couleur rouge.
Cette édition est remportée par l'Italien Vincenzo Nibali de l'équipe Liquigas-Doimo. L'équipe italienne avait déjà remporté le Tour d'Italie avec Ivan Basso au mois de mai. Il s'agit de la première victoire dans un grand tour pour Vincenzo Nibali et la première victoire italienne depuis 1990. Il devance au classement général l'Espagnol Ezequiel Mosquera (Xacobeo Galicia), déclassé ensuite pour dopage, puis reclassé, et le Slovaque Peter Velits (HTC-Columbia). Le Britannique Mark Cavendish (HTC-Columbia), vainqueur de trois étapes, est le lauréat du classement par points et le Français David Moncoutié celui du maillot à pois du classement de la montagne pour la troisième année consécutive. Nibali remporte également le classement du combiné et le Katusha le classement par équipes.
Présentation Parcours Le parcours a été dévoilé le à 12h00. Pour ses 75 ans, la Vuelta débutera par un contre-la-montre par équipe en nocturne de dans les rues de Séville. Six arrivées au sommet, dont deux inédites, seront au rendez-vous de ce Tour d'Espagne : Xorret de Catí, où Alejandro Valverde s’emparait l'an dernier du maillot de oro, la station andorrane de Pal, Peña Cabarga, qui accueillera la Vuelta pour la deuxième fois et les Lacs de Covadonga seront le théâtre d'arrivées en altitude. Les nouvelles arrivées de Cotobello, aux Asturies, et de la Bola del Mundo, près de Madrid, s’ajouteront à ces ascensions. Trois autres étapes de montagnes et un contre-la-montre individuel lors de la seront également au programme de ce Tour d'Espagne. L'arrivée aura lieu, comme à l'accoutumée, à Madrid.
Équipes Vingt-deux équipes participent à ce Tour d'Espagne.
En vertu d'un accord signé en 2008, 16 équipes sont assurées de participer à la Vuelta 2010 : Équipes ProTour : AG2R La Mondiale, Astana, Caisse d'Épargne, HTC-Columbia, Euskaltel-Euskadi, FDJ, Footon-Servetto, Lampre-Farnese Vini, Liquigas-Doimo, Milram, Quick Step, Rabobank, Saxo Bank et Omega Pharma-Lotto. Équipes continentales professionnelles : BBox Bouygues Telecom et Cofidis. 6 autres ont été sélectionnées mi- : Équipes ProTour : Garmin-Transitions, Sky, Katusha Équipes continentales professionnelles : Andalucía-Cajasur, Xacobeo Galicia, Cervélo TestTeam
L'équipe RadioShack malgré sa licence ProTour n'a pas été invitée.
Favoris Vainqueurs potentiels Le tenant du titre Alejandro Valverde est suspendu jusqu'au mois de sur une décision du Tribunal arbitral du sport du . Il ne participe donc pas à ce Tour d'Espagne. Denis Menchov (Rabobank), vainqueur en 2005 et 2007, est au départ de cette Vuelta et il en est le principal favori au vu de ces excellents résultats lors notamment du tour de France. Fränk Schleck (Saxo Bank), avec son frère Andy comme équipier, est présenté comme son principal adversaire.
Les autres favoris sont Carlos Sastre (Cervélo TestTeam), déjà monté trois fois sur le podium de la Vuelta et qui effectuera son troisième grand tour de la saison, Ezequiel Mosquera (Xacobeo Galicia) et Igor Antón (Euskaltel-Euskadi), qui ont axé leur saison sur la Vuelta, Joaquim Rodríguez (Katusha), du dernier Tour de France, David Arroyo (Caisse d'Épargne), deuxième du dernier Giro, Vincenzo Nibali, troisième du Tour d'Italie, et Roman Kreuziger, des deux derniers Tours de France, qui devront cohabiter au sein de la même équipe (Liquigas-Doimo). Luis León Sánchez (Caisse d'Épargne), vainqueur de Paris-Nice en 2009 et du dernier Tour de France, est également présent, ainsi que l'Américain Christian Vande Velde (Garmin-Transitions), quatrième du Tour en 2008 et huitième en 2009, mais touché par les blessures au Giro et au Tour cette année.
Andreï Kashechkin, de la Vuelta 2006, effectue son premier grand tour depuis son retour de suspension pour dopage.
Sprinteurs Mark Cavendish (HTC-Columbia), Theo Bos, Thor Hushovd (Cervélo TestTeam), Alan Davis (Astana), William Bonnet (BBox Bouygues Telecom), Koldo Fernández (Euskaltel-Euskadi), Yauheni Hutarovich (FDJ), Tyler Farrar (Garmin-Transitions), Alessandro Petacchi (Lampre-Farnese Vini), Daniele Bennati, Jacopo Guarnieri (Liquigas-Doimo), Jürgen Roelandts (Omega Pharma-Lotto), Wouter Weylandt (Quick Step), Óscar Freire (Rabobank), Ben Swift (Sky), Robert Förster (Milram) et Juan José Haedo (Saxo Bank) sont les principaux sprinteurs engagés.
Classement de la montagne David Moncoutié (Cofidis), vainqueur de ce classement ces deux dernières années, a fait de nouveau de ce classement l'un de ses principaux objectifs sur cette Vuelta. Il égalerait en cas de succès les Espagnols Antonio Suárez, Antonio Karmany, Julio Jiménez et José María Jiménez qui ont remporté trois fois consécutivement ce classement.
Récit de la course thumb|L'équipe Xacobeo Galicia au départ du contre-la-montre par équipes
28 - 31 août : premiers écarts en Andalousie La Vuelta débute par un contre-la-montre par équipes disputé dans les rues de Séville. Le sprinteur Mark Cavendish profite de la victoire de son équipe HTC-Columbia pour devenir le premier leader de ce Tour d'EspagneCyclisme - Tour d'Espagne : Cavendish en pleine lumière sur eurosport.fr, mais se fait surprendre le lendemain au sprint par Yauheni Hutarovich (FDJ) . Lors de la arrivant sur les hauteurs de Malaga, Philippe Gilbert (Omega Pharma-Lotto) s'impose devant Joaquim Rodríguez et s'empare du maillot rouge . Les favoris se tiennent dans les mêmes temps, seul Andy Schleck (Saxo Bank) craque. Le meilleur jeune des 3 derniers Tour de France termine en effet à plus de 14 minutes du vainqueur du jour. Le lendemain offre également une étape pour puncheur. Igor Antón (Euskaltel-Euskadi) profite du mur final ( avec des passages à 25 %) pour s'imposer à Valdepeñas de Jaén et revenir à 10 secondes de Philippe Gilbert, toujours leader, au général.
1 - 3 septembre : sprints massifs Tyler Farrar (Garmin-Transitions) remporte au sprint la , devant Koldo Fernández (Euskaltel-Euskadi) et Mark Cavendish. Nouveau sprint le lendemain, mais cette fois-ci la victoire, qui revient à Thor Hushovd (Cervélo TestTeam), se joue au sein d'un groupe d'une quarantaine de coureurs. Daniele Bennati (Liquigas-Doimo) est deuxième et Grega Bole (Lampre-Farnese Vini) troisième. Alessandro Petacchi (Lampre-Farnese Vini) remporte la , devançant au sprint Mark Cavendish (HTC-Columbia) et Juan José Haedo (Saxo Bank). L'équipe Sky se retire de la Vuelta, à la suite du décès de son masseur, Txema Gonzalez.
4 - 8 septembre : la Vuelta s'anime La est marquée par une échappée de 5 coureurs. Parmi eux, on retrouve Serafín Martínez (Xacobeo Galicia), le leader du classement de la montagne, et David Moncoutié (Cofidis), également intéressé par ce classement. À chaque montée, Martinez devance le Français, qui refait cependant une partie de son retard lors du dernier col. Il a toujours 10 points de retard, mais remporte l'étape. Du côté des favoris, Igor Antón (Euskaltel-Euskadi) s'empare du maillot rouge, dans le même temps que son dauphin Joaquim Rodríguez (Katusha) (ils sont départagés par les centièmes de secondes du contre-la-montre par équipe). Vincenzo Nibali (Liquigas-Doimo) est troisième à 2 secondes. Fränk Schleck (Saxo Bank) et surtout Denis Menchov (Rabobank) sont les grands perdants du jour. David López García (Caisse d'Épargne) remporte la , tandis que Jean-Christophe Péraud (Omega Pharma-Lotto), longtemps leader virtuel, rate la première place pour 52 secondes et que David Moncoutié s'empare du maillot bleu à pois blanc.
Andy Schleck et Stuart O'Grady (Saxo Bank) ont été écartés de la Vuelta par leur manager, Bjarne Riis. Celui-ci leur a reproché d'avoir bu de l'alcool la veille de la et d'être rentré tardivement. Schleck avait de toute manière déjà tiré un trait sur cette Vuelta puisqu'il était relégué à plus de 30 minutes du premier.
Imanol Erviti (Caisse d'Épargne) s'impose en solitaire lors de la . Joaquim Rodriguez s'empare du maillot rouge grâce aux bonifications récoltées lors d'un sprint intermédiaire. Lors de la , marquée par la longue échappée de Johann Tschopp (BBox Bouygues Telecom) et Mikaël Cherel (FDJ), Igor Antón remporte l'étape, s'empare de la tête du classement général, ainsi que du classement par points et du combiné. Au général, il devance Vincenzo Nibali de 45 secondes, Xavier Tondo (Cervélo TestTeam) de 1 minute et 4 secondes, Joaquim Rodriguez de 1 minute et 17 secondes et Ezequiel Mosquera (Xacobeo Galicia) de 1 minute et 29 secondes.
9 - 10 septembre : Cavendish débloque son compteur Mark Cavendish (HTC-Columbia) remporte la , profitant de l'excellent travail de son coéquipier Matthew Goss, qui termine d'ailleurs troisième. Tyler Farrar (Garmin-Transitions) prend la deuxième place. Le Britannique double le lendemain, devançant cette fois-ci Thor Hushovd (Cervélo TestTeam) et Daniele Bennati (Liquigas-Doimo).
11 - 13 septembre : l'abandon d'Antón redistribue les cartes Igor Antón (Euskaltel-Euskadi) chute lourdement avant l'ascension finale de la , et doit abandonner. Joaquim Rodríguez (Katusha) en "profite" pour remporter l'étape et revenir à 4 secondes au classement général de Vincenzo Nibali (Liquigas-Doimo), nouveau maillot rouge. Ezequiel Mosquera (Xacobeo Galicia) et Xavier Tondo (Cervélo TestTeam) sont troisième et quatrième à 50 secondes. Derrière, les écarts commencent à être importants, puisque Nicolas Roche (AG2R La Mondiale) et Fränk Schleck (Saxo Bank) sont respectivement cinquième et sixième à plus de deux minutes. Mais, outre Antón, le grand perdant du jour est Marzio Bruseghin (Caisse d'Épargne), arrivé plus de 15 minutes après le vainqueur du jour. Nibali conserve le maillot de leader à l'issue de la , remportée par Carlos Barredo (Quick Step) avant sa disqualification. Mosquera revient à 39 secondes et Tondo concède 1 minutes et 40 secondes à l'italien. Rodriguez reprend la tête du classement général le lendemain, tandis que Mikel Nieve (Euskaltel-Euskadi) s'adjuge l'étape, devançant à présent Vincenzo Nibali de 33 secondes, Ezequiel Mosquera de 53 secondes, Fränk Schleck de 2 minutes et 16 secondes et Nicolas Roche de 3 minutes et 01 secondes.
15 - 19 septembre : un match Nibali Mosquera dans Bola del Mundo