1982 und 1983 war de Cesaris erneut bei Alfa Romeo unter Vertrag. Er ersetzte dort Mario Andretti und kam 1982 bei 16 Rennen sechsmal ins Ziel; sein bestes Ergebnis war der dritte Platz beim Großen Preis von Monaco, zugleich seine erste Podiumsposition bei einem Formel-1-Rennen. Zudem konnte er durch eine Pole-Position in Long Beach auf sich aufmerksam machen. Im folgenden Jahr stellte Alfa Romeo auf hauseigene Turbomotoren (Tipo 890T) um. Die Saison 1983 wurde zum erfolgreichsten Jahr des italienischen Rennstalls nach seinem Formel-1-Comeback 1979. De Cesaris, der in diesem Jahr neben Mauro Baldi fuhr, erreichte mit zwei zweiten Plätzen in Deutschland und Südafrika die besten Ergebnisse für das Team und zugleich die besten Ergebnisse seiner Formel-1-Karriere. In den kommenden elf Jahren kam er nie wieder als Zweiter ins Ziel, in diesem Jahr erreichte er Rang acht der Fahrerwertung.