2010/2011 1173 punktów, w tym pięć miejsc na podium dało jej czwarte miejsce w klasyfikacji generalnej sezonu 2010/2011. Najpierw zajęła trzecie miejsce w biegu na 10 km klasykiem w Davos 11 grudnia 2010 roku. Następnie zajęła drugie miejsce w klasyfikacji końcowej piątego Toru de Ski, w którym lepsza była tylko Kowalczyk, która wyprzedziła Johaug o blisko półtorej minuty. Therese ponownie wygrała ostatni z etapów tego cyklu, a w przedostatnim etapie - 8 stycznia 2011 roku w Val di Fiemme była druga w biegu na 10 km klasykiem. Ponadto była trzecia na tym samym dystansie 21 stycznia w Otepää, zwyciężyła w biegu łączonym na 10 km 12 marca w Lahti, a w Finale PŚ zajęła trzecie miejsce. W klasyfikacji biegów dystansowych zajęła trzecie miejsce, ustępując tylko Kowalczyk oraz Bjørgen. Na mistrzostwach świata w Oslo osiągnęła największy sukces w dotychczasowej karierze, zdobywając złoty medal na dystansie 30 km techniką dowolną. Ponadto w biegu łączonym na 15 km była trzecia za Bjørgen i Kowalczyk, a razem z Bjørgen, Steirą i Skofterud zdobyła złoty medal w sztafecie. Na tych samych mistrzostwach była czwarta w biegu na 10 km techniką klasyczną, przegrywając walkę o medal z Aino-Kaisą Saarinen.