Para la nueva temporada el objetivo era claro; clasificarse para Europa y llegar lo más lejos posible en la Copa del Rey, como así confirmaron dos de los tres capitanes del equipo; Andoni Iraola y Pablo Orbaiz.

El inicio de la temporada trajo una nueva promesa al equipo; Jon Aurtenetxe. El joven canterano de 18 años, ya había debutado con el primer equipo en la Europa League el año anterior, si bien fue el único partido que disputó con el equipo mayor durante dicha temporada. Las cosas le empezaron a ir mucho mejor en la nueva campaña; debutó en la primera jornada de liga como titular, y desde ese momento se hizo dueño absoluto del lateral izquierdo (a pesar de que su posición natural era la de central), desbancando a sus otros competidores por el puesto; Koikili, Castillo y Balenziaga. Así, jugó 10 partidos consecutivos como titular, hasta que su suerte cambió de golpe; en diciembre de 2010 sufrió una grave luxación de hombro que le hizo perderse el resto de la temporada, obligándole además, a pasar por el quirófano. Fue intervenido el día 28 del mismo mes. Tras una larga recuperación, regresó a los terrenos de juego para disputar los últimos tres partidos de la temporada, en este caso con el equipo filial.

En cambio, en enero de 2011 debutó otra nueva promesa, en este caso era un central de 22 años llamado Borja Ekiza, y al igual que Aurtenetxe, también se hizo con la titularidad absoluta desde el primer partido. Ekiza disputó 21 partidos consecutivos como titular, que abarcan desde su debut hasta el final de liga, siendo la primera opción por delante de jugadores ya consolidados como Fernando Amorebieta y Mikel San José. El defensa no vio su primera y única tarjeta amarilla de la temporada (en el primer equipo) hasta su partido número 15, lo cual se valoró muy positivamente, y más teniendo en cuenta que jugaba en una de las posiciones más propensas a recibir sanciones arbitrales.

Esa temporada también debutaron otros jugadores; Ibai Gómez, Igor Martínez y Urko Vera, que tuvieron breves apariciones en el primer equipo mientras jugaban con el filial.

Uno de los partidos más esperados de la temporada, fue el reencuentro con la Real Sociedad, con la que el Athletic disputa el clásico derbi vasco. El primer duelo tuvo lugar en el Estadio de Anoeta, donde el equipo «txuriurdin» se impuso por 2-0 al Athletic, en un ambiente casi hostil y con la afición realista extremadamente motivada. El partido de vuelta disputado en San Mamés, concluyó con victoria para «los leones» por 2-1. Además, este choque supuso el debut del portero suplente proveniente de la cantera, Raúl Fernández, que realizó una buena actuación.

En cuanto a la Copa del Rey, tras eliminar al AD Alcorcón en dieciseisavos, el Athletic disputó los octavos de final contra el FC Barcelona. El primer partido se jugó en el Camp Nou con resultado de empate a cero. En el partido de vuelta, Bilbao se engalanó con motivos rojiblancos para recibir al equipo catalán, como ya era costumbre en la villa los últimos años. Al igual que ocurrió dos años atrás en la semifinal de copa contra el Sevilla CF, los aficionaros acudieron en masa al hotel donde se encontraban concentrados los rojiblancos, para darles ánimo de cara al transcendente choque que se avecinaba. A pesar del ímpetu de los jugadores y del apoyo de la afición, que no paró de animar en todo el partido, el Athletic terminó cayendo eliminado. Aun así, el barça no fue capaz de ganar al Athletic en ninguno de los dos partidos; de hecho, pasó serios apuros en este último, a pesar de que se adelantó en el marcador con un gol de Abidal, Llorente empató el partido poco antes del final. «Los leones» siguieron intentándolo hasta el final, pues un gol les daba el pase a cuartos, pero el esfuerzo resultó en vano.

Durante la primera vuelta de la liga, el Athletic se mantuvo entre el 7.º y el 11.º puesto, pero sin llegar a alcanzar los puestos que daban acceso a competición europea. Todo cambió en la segunda vuelta, cuando a partir de la jornada 20 el Athletic dio el salto definitivo a los puestos de Europa League, a partir de entonces se mantuvo de forma permanente entre el 5.º y 6.º clasificado. En la jornada 37.ª selló definitivamente la clasificación a la Europa League y, una jornada más tarde, se afianzó en la 6.º plaza, consiguiendo así el pase directo a la eliminatoria de la Europa League. Sevilla FC y Atlético de Madrid fueron los rivales directos del Athletic en la lucha por Europa, quedando empatados los tres a 58 puntos.

Tras concluir la temporada, se celebraron elecciones a la presidencia del Athletic. Fernando García Macua, el vigente presidente, se volvió a presentar para intentar salir reelegido. Su rival en las urnas fue el exjugador del Athletic, Josu Urrutia. Finalmente, salió vencedor este último. Se contabilizaron un total de 22.176 votos, lo que supuso el 65,49% de participación de los socios con derecho a voto, alcanzando así la máxima participación de la historia del Athletic. Urrutia fue el vencedor con 12.057 votos (54,36%), mientras que su rival en las urnas, García Macua, cosechó 9.796 (44,17%). Así mismo, 165 (0,74%) socios votaron en blanco, y los 158 (0,71%) votos restantes fueron considerados nulos.^[1]​

Al cambiar de presidente, también se produjo un cambió de entrenador; Joaquín Caparrós, cuyo paso por el Athletic duró 4 años, se vio obligado a abandonar el cargo, pese a su intención de continuar y al gran apoyo recibido por gran parte de la afición. Su sucesor en el banquillo fue el argentino Marcelo Bielsa, reconocido técnico de prestigio, que rechazó una oferta del Inter de Milán para recalar en el conjunto bilbaíno, por no faltar a su palabra con Urrutia.

• Absoluta: Fernando Llorente, Andoni Iraola, Javi Martínez.
• Sub-21: Javi Martínez, San José, Ander Iturraspe, Igor Martínez, Iker Muniain, Ander Herrera.
• Sub-20: Aitor Fernández.
• Sub-19: Enric Saborit, Sergio Mendigutxia, Jon Aurtenetxe, Diego Royo, Eric Morán, Jonás Ramalho.
• Sub-18: Ruiz de Galarreta, Urtzi Erleaga.
• Sub-17: Aymeric Laporte, Guillermo Fernández, Néstor Salinas.
• Sub-16: Iker Undabarrena, Aitor Seguin, Markel Etxebarria.

• Categoría: Primera División de España
• Puesto: 6.º (clasificado para la UEFA Europa League 2011-12)
• Puntos: 58
• Partidos ganados: 18
• Partidos empatados: 4
• Partidos perdidos: 16
• Goles a favor: 59
• Goles en contra: 55
• Diferencia de goles: 5

• 16/1 (ida): AD Alcorcón 0 - Athletic 1
• 16/1 (vuelta): Athletic 2 - AD Alcorcón 0
• Octavos de final (ida): FC Barcelona 0 - Athletic 0
• Octavos de final (vuelta): Athletic 1 - FC Barcelona 1