El equipo de baloncesto masculino de los Louisville Cardinals 2009-10 representó a la Universidad de Louisville durante la temporada 2009-10 de baloncesto masculino de la División I de la NCAA , la 96.ª temporada de competición interuniversitaria de Louisville. Los Cardinals compitieron en la Conferencia Big East y fueron entrenados por Rick Pitino , que estaba en su novena temporada. El equipo jugó sus partidos de local en la cancha Denny Crum del Freedom Hall , la última temporada antes de mudarse al KFC Yum! Center .
Los Cardinals terminaron la temporada con un récord de 20-13, 11-7 en la Big East (3.º puesto) y perdieron en la segunda ronda del torneo de baloncesto masculino de la Big East de 2010. Recibieron una invitación general para el torneo de baloncesto masculino de la División I de la NCAA de 2010 , obteniendo el noveno puesto en la Región Sur, donde perdieron ante el octavo puesto, California , en la segunda ronda.