Sezon 2009/2010 Z końcem fazy play-off wygasł dotychczasowy kontrakt z Orlando Magic. Już na samym początku okna transferowego w NBA do agenta Gortata zgłosił się prezes klubu Houston Rockets oferując zarobki na poziomie 5 milionów dolarów. Wstępny kontrakt Gortat podpisał jednak z zespołem Dallas Mavericks. Po tygodniu Orlando Magic wyrównało złożoną przez Mavericks ofertę opiewającą na 34 mln dolarów za pięć lat, doprowadzając do przedłużenia kontraktu z Gortatem.
W trakcie sezonu pełnił rolę etatowego zmiennika Dwighta Howarda, ani razu nie wychodząc w pierwszej piątce, ale zaliczając aż 81 meczów. Statystyki na koniec sezonu: 81 rozegranych meczów (13,4 minuty na mecz), 293 zdobytych punktów (3,6 na mecz), 341 zbiórek (4,2 na mecz), 70 bloków (0,9 na mecz). Drużyna dotarła do finału konferencji, gdzie przegrała z Celtics 2-4.
Phoenix Suns (2010–2013) thumb|Marcin Gortat (w środku) w barwach Phoenix Suns w meczu z Washington Wizards 21 stycznia 2011. Obok Al Thornton i Kevin Séraphin 18 grudnia 2010 roku Gortat uczestniczył w wymianie między Magic a Suns.