在苏基奇迅速离开后，拉多米尔·安蒂奇被任命为教练，成功随之而来。塞尔维亚的世界杯预选赛始于2008年。他们的资格小组包括1998年世界杯冠军和2006年世界杯亚军法国，罗马尼亚，以及奥地利，立陶宛和法罗群岛，那么2010年世界杯塞维利亚比赛如何？
塞尔维亚在预选赛期间一直保持稳定，这导致球队自动获得2010年南非世界杯的资格。他们在主场5-0战胜罗马尼亚，确认晋级。
2010年世界杯队长德扬·斯坦科维奇成为唯一一位以三个不同国家的名字参加世界杯的球员（尽管他从未改变国籍;这是涉及南斯拉夫身份的地缘政治事件的结果）。在他们作为独立国家的第一场比赛中，他们将面对加纳，德国和澳大利亚。
他们的首场小组赛是对阵加纳，双方都有机会，但亚历山大·卢科维奇的红牌和下半场替补球员兹德拉夫科·库兹马诺维奇的手球给了加纳一个点球，让加纳在死亡时全取三分。阿萨莫阿-吉安第8分钟全场破门，塞尔维亚1-0落败。在塞尔维亚的第二场小组赛中，他们以1-0的比分击败了德国队，米兰·约万诺维奇在上半场晚些时候打进了一个进球。国际足联的官方称这场胜利是“塞尔维亚足球史上最著名的一天”。
塞尔维亚只需要一分就可以进入淘汰赛阶段，但被澳大利亚以2-1击败。澳大利亚在下半场通过蒂姆·卡希尔和布雷特·霍尔曼打进两球。马尔科·潘特利奇最后时刻的进球只是一种安慰。他们在小组中排名最后。
