Merhaba öncelikle resim PHP dokümanında (http://php.net/manual/tr/pdostatement.execute.php ) yer alan şu ifadeye dikkat etmelisiniz.
"Tek bir değiştirgeye birden fazla değer belirtemezsiniz. Örneğin bir IN() yan tümcesindeki tek bir isimli değiştirgeye iki değer belirtemezsiniz."

Bunun sorunun çeşitli çözümleri olsada basit olarak şu şekilde çözebilirsiniz.

$kategoriler = "10,11,12";

$sql_sorgusu = "select * from urunler where kategori_id in (".$kategoriler.")";
$urun_listele = $vt->prepare($sql_sorgusu);
$urun_listele->execute();

while ($urunler_dizisi= $urun_listele -> fetch(PDO::FETCH_ASSOC) ){
    $uid = $urunler_dizisi["id"];
    $ubaslik = $urunler_dizisi["urun_adi"];
    echo $ubaslik;
}