Четвёртый студийный альбом Агилера «Bionic» был выпущен 8 июня 2010. Над альбомом вели работу продюсеры Tricky Stewart, Samuel Dixon, Polow da Don, Le Tigre, Switch, Ester Dean. Песни, представленный в альбоме написали Sam Endicott, Sia Furler, Claude Kelly, Linda Perry и исполнялись совместно с M.I.A., Santigold, Nicki Minaj и Peaches. С альбома было выпущенно два сингла «Not Myself Tonight» и «You Lost Me», которые выступили #1 в чарте «Billboard Hot Dance Club Play Charts», однако не пользовались успехом в главных чартах и за рубежом. [3]
Альбом получил смешанные отзывы от критиков[4] и не имел коммерческого успеха с продажами всего в 250,000 копий на декабрь 2010 года.[5]
Тур к альбому сначала был отложен до лета 2011 года, а потом и вовсем отменён из-за «нехватки репетиционного времени». «You Lost Me» — стал первым синглом Кристины не попавшим в чарт «Billboard Hot 100», а Bionic её первый альбом не получивший номинации на «Грэмми».
22 ноября 2010 года был выпущен диск саундтреков к фильму «Бурлеск», под названием «Burlesque: Original Motion Picture Soundtrack». Диск состоит из 10 композиции, две из которых исполняет Шер, а остальные восемь Агилера. На альбоме, среди оригинальных песен, присутствуют кавер-композиций «Somethings Got a Hold On Me» и «Tough Lover». Первым синглом с альбом стала композиция в исполнении Кристины «Express». В целях продвижения альбома, на разных телешоу Агилера исполнила композиции «Somethings Got a Hold On Me», «Express», «Show Me How How You Burlesque» и «Bound To You»
