2009. szeptember 29-én megjelent a Selena Gomez & the Scene tini-pop banda első albuma, amely a Kiss & Tell címet kapta. 2010. március 5-én aranylemez lett, majd július 10.-én az egyik kislemezük, a Naturally platinalemez lett. 2009-ben Selena megkapta a főszerepet a Ramona és Beezus: A kaland házhoz jön című filmben, amiben ő alakította Beezust. Ez a film, egy gyerek novellának a filmes adaptációja. Eközben elkezdett randizni Taylor Lautner színésszel, akivel Vancouverben találkozott, mikor a Ramona és Beezust forgatta, Taylor pedig az Újhold filmet. Két hónapig randiztak, végül a média miatt véget vetettek a kapcsolatuknak.
2009 júniusában vendégszerepelt a lejobb barátnőjének, Demi Lovatonak a sorozatában (Sonny, a sztárjelölt), amelyben saját magát játszotta. Ugyanebben a hónapban közösen szerepeltek a Hercegnő Védelmi Program című Disney Channel filmben. A film első közvetítését 8,5 millió ember nézte, így ez a Disney harmadik legnézettebb filmje. Egy hónappal később, megjelent egy hármas crossover epizódban, amely a Wizards on Deck with Hannah Montana címet kapta.
2009. augusztus 28-án, két hónappal a Hercegnő Védelmi Program megjelenése után, főszerepet kapott a Varázslók a Waverly Helyből: A film-ben, amely a sorozatnak a megfilmesített változata. A film premierjét 11,4 millió ember tekintette meg, így ez a Disney második legnézettebb filmje a High School Musical 2 után. 2009 és 2010-ben a sorozat két Emmy díjat zsebelt be.
Gomez első színházi filmje, a Ramona és Beezus 2010. július 23. napján jelent meg és rengeteg pozitív visszajelzést kapott. 2010 márciusában a Variety számolt be arról, hogy Selena főszerepet kapott a Nicole Kidman által rendezett filmben. Ez a film a Csajok Monte Carloban címet kapta, a színésznőt Leighton Meester és Katie Cassidy oldalán láthatjuk. Selena a film kedvéért megtanulta a lovaspólót, és két hétig járt tanárhoz, hogy megfelelően megtanuljon két különböző Brit akcentust. Ugyanebben az évben bejelentették, hogy a Varázslók a Waverly Helyből elérkezett az utolsó évadához, azaz a negyedikhez.
2010. szeptember 17-én a Selena Gomez & the Scene kiadta a második stúdióalbumát is, A Year Without Rain címmel. Az album negyedikként debütált a Billboard 200 listáján és több, mint 66.000 másolatot adtak el belőle. 2011. január 19-én aranylemez lett. 2011 áprilisában a banda 1.354.000 példányt adott el az albumból és, hogy még jobban promotálják, egy mini-turnéra indultak, amely szintén az A Year Without Rain címet kapta. 2011 februárjában, a TV Guide árulta el, hogy Gomez cameoszerepet kapott a The Muppets filmben.
2011. március 23-án a Hollywood Records bejelentette, hogy a Selena Gomez & the Scene elindul a harmadik turnéjára az Egyesült Államokban. A We Own The Night turné 2011 nyarán futott és a PollStar Top 20 koncert turné listáján a 18. helyet szerezte meg. A Varázslók a Waverly helyből utolsó évada 2011 május 14-én kezdődött el. Gomez műsorvezetőként is megmutatta, hogy mit tud. A 2011 MuchMusic Video Awards és a 2011 MTV EMA-t is ő vezette. Az utóbbi díjátadón fel is lépett a Hit The Lights kislemezükkel. 2011. június 28-án megjelent a banda harmadik stúdióalbuma, When the Sun Goes Down címmel, amit korábban Otherside-nak kereszteltek. Az album negyedik helyen debütált a Billboard 200-as listáján. A megjelenés hetén 78.000 másolatot adtak el belőle, a második héten pedig már a harmadik helyre került fel ezen a listán. Az album fő kislemeze a Who Says platinalemez lett 2011. június 23-án . A második kislemez, a Love You Like a Love Song szintén platina lett 2011. december 2-án.