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2010年3月，李胜木与[[方介民]]出战[[2010年德国羽毛球大奖赛|德国羽毛球大奖赛]]，在男双准决赛以0比2（18-21、11-21）不敌赛会5号种子、中国的[[柴飚]]/[[张楠]]。同年4月，他参加[[印度]][[新德里]]举办的[[2010年亚洲羽毛球锦标赛|亚洲羽毛球锦标赛]]，与搭档[[方介民]]被列为赛会6号种子，在八强中鏖战三局以2比1（17-21、21-12、21-13）力克赛会4号种子、新加坡的[[Hendri Kurniawan Saputra]]/[[亨德里 维佳雅]]；在准决赛以0比2（18-21、20-22）不敌韩国强档的[[曹建雨]]/[[柳延星]]，赢得亚锦赛男子双打季军。   同年6月，他与方介民出战[[2010年新加坡羽毛球超级赛|新加坡羽毛球超级赛]]，在男双决赛直落两局以2比0（21-14、21-15）击败美国的[[白国豪]]/[[吴俊明]]<ref name="二连冠">{{zh-tw}}{{cite news|title=印尼羽球赛 李胜木方介民摘金|url=http://www.cna.com.tw/news/firstnews/201006270037-1.aspx|newspaper=中央社|date=2010-06-27}}</ref>。   同期6月，他与[[方介民]]出战[[2010年印度尼西亚羽毛球超级赛|印尼羽毛球超级赛]]，在男双决赛直落两局以2比0（21-16、21-15）击败韩国的[[曹建雨]]/[[权利九]]，连续获得两站超级系列赛冠军，世界排名也首度进入前十<ref name="二连冠"/>。   同年7月，他分别与[[方介民]]以及[[简毓瑾]]出战[[2010年加拿大羽毛球大奖赛|加拿大羽毛球大奖赛]]，在男双决赛以2比0（21-16、21-16）击败了新加坡强档的[[Hendri Kurniawan Saputra]]/[[查特·奇雅加特]]，夺得其首个大奖赛男双冠军；而混双决赛以2比1（21-16、11-21、21-15）击败了赛会7号种子、队友的[[陈宏麟]]/[[程文欣]]，再次夺得混双冠军。   同期7月，他分别与[[方介民]]与[[简毓瑾]]出战[[2010年美国羽毛球黄金大奖赛|美国羽毛球黄金大奖赛]]，在男双决赛以2比0（21-19、21-14）击败了赛会3号种子、队友的[[陈宏麟]]/[[林右琅]]，夺得其首个黄金大奖赛男双冠军；而混双决赛以0比2（19-21、14-21）不敌德国强档的[[麦克·福克斯]]/[[比尔吉德·奥维泽尔]]，赢得亚军。同年8月，他与[[方介民]]出战[[2010年中华台北羽球公开赛|中华台北羽毛球黄金大奖赛]]，在男双准决赛以0比2（19-21、14-21）不敌赛会6号种子、韩国强档的[[曹建雨]]/[[权利九]]。   同期8月，他代表中华台北参加[[法国]][[巴黎]]举办的[[2010年世界羽毛球锦标赛|世界羽毛球锦标赛]]，他与[[简毓瑾]]出战[[2010年世界羽毛球锦标赛混合双打项目|混合双打项目]]。他与[[简毓瑾]]以16号种子身分出战，在首圈激战三局以2比1（20-22、21-14、21-16）力克俄罗斯强档的[[维塔利·杜尔金]]/[[尼娜·维斯洛娃]]；在第二轮同样鏖战三局以2比1（17-21、21-15、21-15）拿下中国香港的[[魏仁君]]/[[谢影雪]]；在第三轮，直落两局以2比0（21-17、22-20）力挫赛会7号种子、奥运冠军的[[李龙大]]/[[李孝贞 (羽毛球运动员)|李孝贞]]；在八强中，再次陷入苦战以2比1（14-21、21-18、21-17）逆转了赛会10号种子、中国的[[陶嘉明]]/[[张亚雯]]；在四强中，奋战两局以0比2（13-21、8-21）不敌赛会6号种子、中国的[[何汉斌]]/[[于洋 (羽毛球运动员)|于洋]]，同为韩国强档的[[高成炫]]/[[河贞恩]]并列世锦赛季军。   同年11月，他与[[方介民]]出战[[2010年中国羽毛球超级赛|中国羽毛球超级赛]]，在男双准决赛以1比2（12-21、21-15、24-26）不敌中国的[[柴飚]]/[[张楠]]。同期11月，李胜木代表[[2010年亚洲运动会中华台北代表团|中华台北]]出战[[广州]][[2010年亚洲运动会|亚运会]]，参加[[2010年亚洲运动会羽毛球比赛|羽毛球比赛]]的男子双打（伙拍：[[方介民]]）、混合双打（伙拍：[[简毓瑾]]）及男子团体项目。同年12月，他与[[简毓瑾]]出战[[2010年香港羽毛球超级赛|香港羽毛球超级赛]]，在混双准决赛以0比2（15-21、11-21）不敌赛会5号种子、中国的[[张楠]]/[[赵芸蕾]]。

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