Pēc tam viņa devās koncertturnejā Hello Katy Tour. 2010. gadā izdeva savu trešo studijas albumu Teenage Dream. Tas iekļuva Billboard 200 topa pirmajā vietā, tajā tika iekļauti pieci topa pirmo vietu sasnieguši singli: California Gurls, Teenage Dream, Firework, E.T., Last Friday Night (T.G.I.F.). Tas bija pirmais albums pēc Maikla Džeksona Bad, kas to spēj paveikt; K. Perija kļuva par pirmo sievieti, kas to sasniedz.
Viņa ir vienīgā māksliniece, kas 52 nedēļas pēc kārtas bijusi Billboard Hot 100 topa pirmajā desmitniekā, topa pirmo vietu ieņēmusi 69 nedēļas.