D3D10的渲染管線被分成5個階段（stage），每個階段都有許多的狀態（state），不同的狀態決定了階段的不同特征。當渲染不同的物體時，通常需要切換某些個階段的某些狀態。在D3D9中，沒有明顯的階段劃分，所有的狀態設置都是直接針對渲染管線的設置，比如頂點格式、渲染狀態、紋理階段狀態等，程序可以單獨修改每一個狀態。D3D10 用階段狀態對象來包裝一組相關的狀態。對渲染管線的修改只能通過狀態對象來進行，而不能直接修改單個狀態。最多可以創建4096個狀態對象，切換狀態對象而不是直接修改狀態能大大減少渲染管線的狀態切換開銷。
狀態對象通過幾個途徑來提升性能：在狀態對象創建時進行狀態的驗證，可以在硬件中緩存狀態對象，減少狀態切換函數調用時的參數傳遞。狀態對象是不可以修改的，應該在程序初始化時創建所有可能用到的狀態對象。或者將狀態寫入到Effect中，Effect系統會自動高效地管理狀態對象的創建和銷毀。
輸入布局（Input-Layout）狀態
輸入布局狀態決定了輸入集成器（Input Assembler）階段如何解析輸入緩沖中的數據。這組狀態由輸入布局狀態對象來包裝，輸入布局狀態對象用 ID3D10InputLayout 接口來表示，使用 ID3D10Device::CreateInputLayout來創建，使用ID3D10Device::IASetInputLayout來應用到管線中。
D3D9中使用FVF或者頂點聲明結構來定義輸入的頂點緩沖格式，D3D10中則使用輸入元素結構（D3D10_INPUT_ELEMENT_DESC）來定義。這個結構和頂點聲明結構很類似。
光柵器（Rasterizer）狀態
光柵器狀態包括填充（fill）模式，精選（cull）模式，裁剪（clipping），多重采樣狀態等，決定光柵化階段的特征。完整的狀態列表在D3D10_RASTERIZER_DESC結構中描述。光柵器狀態對象用 ID3D10RasterizerState 接口來表示。使用ID3D10Device::CreateRasterizerState來創建，使用ID3D10Device::RSSetState來應用到管線中。
深度模版狀態
深度模版狀態設定輸出合并階段是進行的深度模版測試狀態。這組狀態用D3D10_DEPTH_STENCIL_DESC結構來描述。深度模版狀態對象用 ID3D10DepthStencilState 接口來表示。使用ID3D10Device::CreateDepthStencilState來創建，使用ID3D10Device::OMSetDepthStencilState來應用到管線中。
混合狀態
設定輸出合并階段的混合特性。用ID3D10BlendState接口來表示，用ID3D10Device::CreateBlendState.來創建，用ID3D10Device::OMSetBlendState來應用。
取樣器狀態
取樣器對象用來在著色器階段對紋理內存進行取樣，用D3D10_BLEND_DESC結構來描述。在D3D10中，取樣器不再和一個具體的紋理綁定在一起，而是可以對任意給的紋理進行取樣。用ID3D10SamplerState接口來表示。用ID3D10Device::CreateSamplerState.來創建。用 ID3D10Device::VSSetSamplers, ID3D10Device::GSSetSamplers, 或 ID3D10Device::PSSetSamplers.來設定到某個著色器階段。