31. maja 2007. objavljeno je da je Mazzari novi trener Sampdorije. U Sampdoriji je imao dosta uspjeha, a glavni igrač ekipe u to vrijeme, Antonio Cassano, javno je hvalio svog trenera. Sampdoria je tu sezonu završila na visokom, 6. mjestu, koje im je donijelo kvalifikacije za Kup UEFA.