नवम्बर 2006 में, मिनोग ने को सिडनी में एक प्रस्तुति के साथ फिर से शुरू किया। कॉन्सर्ट से पहले उन्होंने पत्रकारों को बताया कि वे बेहद भावुक हो गई थीं और 'स्पेशली फॉर यू' गाने को प्रोस्टेट कैंसर से बच निकले अपने पिता को समर्पित करने से पहले वे रो पड़ी थीं। उनकी नृत्य-दिनचर्या को उनकी सेहत की हालत देखते हुए फिर से सजाया गया तथा शो के दो हिस्सों के बीच परिधानों का धीमा बदलाव तथा लम्बे विराम डाले गए ताकि उनकी शक्ति बचाई जा सके. मीडिया ने रिपोर्ट दी कि मिनोग ने पूरे जोश के साथ प्रस्तुति दी. "सिडनी मॉर्निंग हेराल्ड" ने इस शो का वर्णन इसे "अद्भुत" तथा "किसी फतह से कमतर नहीं" कहते हुए किया। उसके बाद वाली रात, U2 "वर्टिगो" दौरे में 'किड्स' युगल गीत के लिए ऑस्ट्रेलिया में रहे बोनो मिनोग के साथ हो लिए. लेकिन थकान के कारण मिनोग को U2 के निर्धारित परवर्ती शो को रद्द करने के लिए बाध्य होना पड़ा. मिनोग के कार्यक्रमों को पूरे ऑस्ट्रेलिया से सकारात्मक समीक्षाएं मिलती रहीं तथा अपने परिवार के साथ क्रिसमस की छुट्टियां बिताने के बाद अगले छः शो के लिए मैनचेस्टर का दौरा शुरू करने के से पहले, उन्होंने यूरोपीय दौरे का अपना अगला दौर शुरू किया, जिसमें से छः शो वेम्बले एरेना में बिक चुके थे। 

फरवरी 2007 में, मिनोग तथा ऑलिवर मार्टिनेज़ यह घोषणा की कि उनका रिश्ता ख़त्म हो चुका है, लेकिन उनकी दोस्ती बरक़रार है। कहा गया कि मिनोग "[मार्टिनेज़ की] बेवफ़ाई के बारे में [मीडिया] के झूठे आरोपों से हताश" हो गई थीं। उन्होंने मार्टिनेज़ का बचाव किया और अपने स्तन कैंसर से जूझने के समय उनसे मिली मदद और समर्थन को स्वीकारा "वो व्यावहारिक चीज़ों से मदद करते हुए तथा सुरक्षा की भावना प्रदान करते हुए हमेशा मेरे साथ थे। वे अविश्वसनीय थे। मुझे समय दे पाने के लिए वे अपने काम रद्द करने तथा अपनी परियोजनाओं को रोक कर रखने में ज़रा भी संकोच नहीं करते थे। वे मेरी ज़िन्दगी में अब तक के सबसे सम्माननीय इंसान हैं।"

मिनोग ने नवम्बर 2007 में उनकी "वापसी" के रूप में बहुचर्चित अपना दसवां स्टूडियो एल्बम X" ' रिलीज़ किया। इस इलेक्ट्रो-शैली एल्बम में गाई चेम्बर्स, कैथी डेनिस, ब्लडशाई एंड एवेन्ट तथा केल्विन हैरिस का योगदान शामिल था। पहले एकल "2 हर्ट्स" के म्यूज़िक वीडियो सहित "X" की व्यापक दृश्यात्मक छवि के लिए मिनोग तथा विलियम बेकर ने काबुकी थियेटर एवं बूमबॉक्स सहित लन्दन के डांसक्लबों से निकले सौन्दर्यशास्त्र का संयोजन विकसित किया। इस एल्बम की विषयवस्तु के ओछेपन को मिनोग के स्तन कैंसर के अनुभव से जोड़ते हुए कुछ समालोचनाओं का सामना करना पड़ा.उन्होंने इसका जवाब एल्बम के कुछ गानों की वैयक्तिक प्रकृति की व्याख्या करते हुए दिया तथा कहा "मेरा निष्कर्ष यह है कि अगर मैं वैयक्तिक गानों का एल्बम बनाती हूं तो इसे 'इमपॉसिबल प्रिंसेस' की तरह ही देखा जायेगा तथा उसी के समान समालोचना भी होगी. "रोलिंग स्टोन के समीक्षक ने मिनोग का वर्णन "पॉप की देवी की पार्टी की मुख्य योजनाकार" के रूप में की तथा उनके स्तन कैंसर के बारे में कहा "शुक्र है, उनके अनुभव ने उनके संगीत को जबरन गहरा नहीं बनाया". " मिनोग ने बाद में कहा, "मैं सीधे-सीधे यही कहूंगी कि पीछे मुड़कर देखें, तो हम इसे [एल्बम को] यक़ीनी तौर पर बेहतर बना सकते थे। " हमारे हालात को देखते हुए, जो बन सकता था वो बना. " "इसे करने में मुझे बहुत मज़ा आया।"' " 

"X" तथा "2 हर्ट्स" क्रमशः ऑस्ट्रेलियाई एल्बम तथा एकल चार्ट पर नंबर एक पर पहुंचे। ब्रिटेन में, "X" को शुरूआती तौर पर हल्की बिक्री मिली, हालांकि इसके वाणिज्यिक प्रदर्शन में अंततः सुधार हुआ तथा मिनोग ने "अंतर्राष्ट्रीय महिला एकल" का ब्रिट अवार्ड जीता. अप्रैल 2008 में "X" अमेरिका में रिलीज़ हुआ तथा कुछ प्रचार किये जाने के बावजूद टॉप 100 में अपनी जगह बना कर शुरुआत नहीं कर पाया। मिनोग ने अमेरिकी बाज़ार को 
"बेहद मुश्किल..." बताया "रेडियो में आपकी कितनी पहचान है। यह पता लगाना कभी-कभी मुश्किल होता है कि मैं बाज़ार में कहां फिट बैठती हूं." "X" को सर्वश्रेष्ठ इलेक्ट्रौनिक/डांस एल्बम के लिए 2009 के ग्रैमी अवार्ड के लिए नामांकित किया गया। यह ग्रैमी अवार्ड के लिए मिनोग का पांचवां नामांकन था।

दिसम्बर 2007 में मिनोग ने नॉर्वे के ओस्लो में आयोजित नोबल पीस प्राइज़ कॉन्सर्ट" ' में भाग लिया तथा बाद में ब्रिटेन टेलेंट शो द X फैक्टर" ' में अंततः विजेता घोषित लियोन जैक्सन के साथ प्रस्तुति की, जिनकी मार्गदर्शक डैनी मिनोग थी। मई 2008 से मिनोग ने यूरोप दौरे के मार्फ़त "X" का प्रोमोशन शुरू किया, काइलीX2008 जो उनका अब तक का सबसे खर्चीला दौरा था, जिसके निर्माण की लागत £10 मिलियन थी। हालांकि उन्होंने इसके अभ्यास को "कठिन" बताया तथा सेट की सूची को कई बार संशोधित किया गया, पर इस दौरे को आम तौर पर सराहना मिली एवं इसकी अच्छी बिक्री हुई. 

शोगर्ल होमकमिंग टूर फिर से शुरू करने पर मिनोग को 2006 तथा 2007 में फिल्माए गए वृत्तचित्र व्हाईट डायमंड" ' में दिखाया गया। वे द काइली शो" ' में नज़र आयीं, जिसमें मिनोग की उच्च शैली के सेट-पीस गानों की प्रस्तुति तथा साथ ही मैथ्यू हॉर्न, डैनी मिनोग, जैसन डोनोवैन एवं साइमन कोवेल आदि के कॉमेडी स्केच दिखाए गए। उन्होंने 2007 में डॉक्टर हू" ' के क्रिसमस विशेष एपिसोड "वोयेज ऑफ द डैम्ड" में टाईटैनिक" ' स्पेसशिप की एक वेट्रेस एस्ट्रिड पेथ के रूप में सह-अभिनय किया। यह एपिसोड 25 दिसम्बर 2007 को 13.31 दर्शकों के सामने प्रसारित हुआ। यह 1979 से लेकर अब तक शो में दर्शकों का सबसे ऊंचा आंकड़ा था।

दिसम्बर 2007 के आखिर में यह घोषणा की गई कि मिनोग को महारानी एलिज़ाबेथ द्वितीय के 2008 के नये साल की सम्मान सूची में संगीत की सेवा करने के लिए OBE के साथ सम्मानित होने वालों की सूची में शुमार होना था। मिनोग ने टिप्पणी की "मैं तकरीबन उतनी ही हैरत में हूं मानो मुझे सम्मान मिल चुका हो. मेरे दूसरे घर ब्रिटेन ने मुझे जो मान दिया है, उससे मैं गहरे प्रभावित हुई हूं." उन्होंने जुलाई 2008 में वेल्स के शहज़ादे के हाथों आधिकारिक तौर पर OBE ग्रहण किया। मई 2008 में, मिनोग को फ़्रांस के सर्वोच्च सांस्कृतिक सम्मान 'the french Ordre des Arts et des Lettres' से सम्मानित किया गया। संस्कृति मंत्री क्रिस्टीन अल्बनेल ने मिनोग को "संगीत जगत का ऐसा पारस पत्थर" कहा, "जिसके स्पर्श मात्र से हर चीज़ सोना बन जाती है", तथा उन्होंने मिनोग को अपने स्तन कैंसर की सार्वजनिक रूप से चर्चा करने के लिए सलाम किया। जुलाई में, एक अखबार ने मिनोग को ब्रिटेन की "सबसे चहेती हस्ती" नाम दिया, जिसने यह टिप्पणी भी दी कि मिनोग ने "अपने स्तन कैंसर से बहादुरी से लड़ कर अपने वतन के दिलों को जीता है", तथा उन्होंने 2008 के BRIT अवार्ड समारोह में "सर्वश्रेष्ठ अंतर्राष्ट्रीय महिला एकल कलाकार" का खिताब जीता. 
सितम्बर 2008 के आख़िर में दुबई के एक अनन्य होटल अटलांटिस, द पाम के उद्घाटन समारोह में मुख्य प्रस्तुति दे कर मिनोग ने अपने मध्य पूर्व की शुरुआत की तथा नवम्बर से उन्होंने अपना "'काइलीX2008" ' का दौरा जारी रखा, जिसे वे पूरे दक्षिण अमेरिका, एशिया तथा ऑस्ट्रेलिया के शहरों में ले गईं. इस दौरे ने 21 देशों की यात्रा की एवं इसे एक कामयाबी माना गया, जिसकी टिकट बिक्री अनुमानतः $70,000,000 थी। 18 फ़रवरी 2009 को उन्होंने जेम्स कॉर्दन तथा मैथ्यू हॉर्न के साथ "BRIT अवार्ड" की मेज़बानी की. 

सितम्बर तथा अक्टूबर 2009 में मिनोग ने अपना फॉर यू, फॉर मी दौरा शुरू किया। यह उनका पहला उत्तर अमेरिकी कॉन्सर्ट दौरा था जिसमें अमेरिका और कनाडा के कार्यक्रम शामिल थे। उन्हें बॉलीवुड की फिल्म "'ब्लू" ' में भी ए.आर.रहमान के एक गाने पर थिरकते दिखाया गया था तथा उन्होंने इस बात की पुष्टि की है कि वे अपने ग्यारहवें स्टूडियो एल्बम पर काम कर रही हैं, जो कि नृत्य एवं पॉप संगीत का एक एल्बम होगा. 13 सितम्बर 2009 को मिनोग ने लन्दन के हाइड पार्क में आयोजित ABBA ट्रिब्यूट कॉन्सर्ट "संगीत के लिए शुक्रिया... ABBA के संगीत का जलसा" में बेनी एंडरसन के साथ "सुपर ट्रूपर" तथा "वेन ऑल इज़ सेड एंड डन" की प्रस्तुति की. यह 2009 की ब्रिटेन में उनकी एकमात्र प्रस्तुति थी। 
14 दिसम्बर 2009 को मिनोग ने विश्व भर में "" नाम से शीर्षित केवल डाउनलोड करने वाला कॉन्सर्ट एल्बम रिलीज़ किया। इस एल्बम की रिकॉर्डिंग न्यूयॉर्क के हैमरस्टीन बॉलरूम में हुई थी और इसमें 25 गानों के लाइव संस्करण शामिल हैं।

2006-09: शोगर्ल:द होमकमिंग दौरा, "X", काइली X 2008, तथा फॉर यू, फॉर मी दौरा
छवि और सेलिब्रिटी प्रतिष्ठा
2005-06: स्तन कैंसर
2010-वर्तमान: ग्यारहवां स्टूडियो एल्बम