Am 9. Januar 2010 trug Grönemeyer bei der Eröffnungsfeier der RUHR.2010 – Kulturhauptstadt Europas in Essen auf der Zeche Zollverein erstmals seine für dieses Ereignis geschriebene Ruhrgebietshymne Komm zur Ruhr vor.
Grönemeyer komponierte den Soundtrack zu Anton Corbijns Kinofilm The American, eine Hollywood-Produktion mit George Clooney in der Hauptrolle. Der Film kam am 9. September in die Kinos. Einen Tag später erschien die CD mit dem Soundtrack.
Am 29. September 2010 stellte Herbert Grönemeyer in Rostock seine Pläne für seine Open-Air-Tournee 2011 vor, die ihn überwiegend durch Stadien in Deutschland, Österreich und der Schweiz führen wird. Am 7./8. Dezember 2010 gab Grönemeyer drei weitere Pressekonferenzen in Hamburg, Düsseldorf und München. Dabei erläuterte er Näheres zum neuen Album und der anstehenden Stadiontour.
Am 4. Februar 2011 erschien die Single Schiffsverkehr, Titelsong des am 18. März 2011 veröffentlichten Studioalbums. Die Single erreichte in der ersten Woche bereits die Top 10 der deutschen Charts.
Das in London, Stockholm, Berlin und New York entstandene Album Schiffsverkehr hat Herbert Grönemeyer erneut mit Alex Silva produziert. Für die Abmischung waren unter anderem Michael Ilbert und der New Yorker Michael H. Brauer verantwortlich. Sofort nach Veröffentlichung erlangte es den Gold-Status und erreichte Platz 1 der Album-Charts in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Das Album enthält elf Lieder und zusätzlich nach dem letzten Titel So wie ich und einer elfminütigen Pause den „Hidden Track“ November. Laut Grönemeyer ist dieses Album „druckvoller und gitarrenlastiger“ als das letzte Album.
Am 6. Mai erschien mit Fernweh die zweite Single-Auskopplung. Am 31. Mai startete die Schiffsverkehr-Open-Air-Tour 2011 mit einem Konzert im IGA-Park in Rostock. Es folgten Konzerte in Hamburg, Hannover, Berlin, Gelsenkirchen, Düsseldorf, Kassel, Frankfurt am Main, Köln, Stuttgart, Leipzig, Wien, Klagenfurt, München und Bern. Den Abschluss bildete das Konzert im Bodenseestadion Konstanz am 24. Juni. Grönemeyers Bühne glich einem Segelschiff mit fünf Masten, an denen Bildschirme hingen und wurde von Anton Corbijn entwickelt. Das Konzert am 16. Juni im Leipziger Stadion wurde mitgeschnitten und erschien am 18. November 2011 als Doppel-DVD und Blu-ray Disc. Die Tour wurde von mehr als 550.000 Menschen besucht und zählte insgesamt 16 Konzerte. Grönemeyer spielte bis zu dreieinhalb Stunden. Laut dem Branchenmagazin Pollstar belegt Grönemeyers Tournee gerade Platz 11 in der Weltrangliste und ist damit aktuell die erfolgreichste deutsche Produktion. Das Magazin bewertet halbjährlich die Tourneen von Künstlern und Bands nach Ticketverkäufen und Einnahmen. 2012 erhielt Herbert Grönemeyer den Echo als Bester Live-Act national für seine Tournee. Er setzte die Tour mit 22 Konzerten in Deutschland, Österreich, Schweiz, Italien, Belgien, Holland und Luxemburg fort. Am 14. Juli 2012 fand das Abschlusskonzert im Rahmen des Montreux Jazz Festivals statt. Bis dahin hatten über 750.000 Zuschauer die Schiffsverkehr-Tournee gesehen. Der Auftritt auf dem Jazz-Festival wurde am 16. November 2012 als DVD- sowie Blu-ray-Edition unter dem Titel Live at Montreux 2012 veröffentlicht.
2011 war Grönemeyer zudem in der Sesamstraße bei Ernie & Bert Songs zu sehen.
Das englischsprachige Album I Walk erschien im Oktober 2012 in Großbritannien und in den Benelux-Ländern. Es entstand in Zusammenarbeit mit internationalen Künstlern wie Anthony Hegarty, dem Waliser Frontmann und Gitarrist der Manic Street Preachers James Dean Bradfield. Das Werk umfasst zwölf Titel und den Bonustrack Mensch, ein Duett mit dem U2-Frontmann Bono. Die überwiegende Anzahl der Stücke wurde ins Englische übertragen, andere Stücke wie Will I Ever Learn oder Same Old Boys sind bisher nicht deutschsprachig produziert.[19] Das Albumcover stammt von Anton Corbijn, der das Foto schon im Jahr 2010 in Portugal schoss.[20]
Ein Konzert im legendären Londoner Roundhouse fand Ende Oktober statt. Einige Tage später startete Herbert Grönemeyer seine Jubiläums-Club-Tournee Blick zurück – 30 Jahre Halbzeit durch Deutschland, Österreich und der Schweiz, die ihn durch kleinere Hallen und Clubs führte. Grönemeyer spielte hier ausschließlich Songs, die länger nicht mehr live zu hören waren. Für Fans fand eine Abstimmung über die Setlist auf seiner Homepage statt. Am 19. Februar 2013 wurde I Walk auch in den USA veröffentlicht. Konzerte in New York und Chicago folgten Ende Februar, eine ausgedehnte Tournee wurde für den Herbst angekündigt. Die