Le , Fabio Borini est prêté pour une saison à l'AS Rome. Il débute le , durant un match perdu à domicile (1-2) contre Cagliari, en remplaçant Pablo Osvaldo. Il inscrit son premier but le lors d'un match face au Genoa CFC (défaite 2-1). Le 11 janvier, il marque son premier but en Coupe d'Italie, face à la Fiorentina (3-0). Le , l'AS Rome débourse 2,3 millions d'euros pour acheter la moitié du contrat du joueur, plus le prêt de Stefano Okaka au Parme FC pour les six derniers mois de la saison. Le , Fabio Borini marque son premier doublé en Serie A contre l'Inter Milan (4-0). Deux semaines plus tard, il inscrit son sixième but de la saison contre le Parme FC, but synonyme des trois points pour son équipe (1-0). Fin février 2012, sur la base de ses bonnes performances, le sélectionneur italien Cesare Prandelli le convoque pour affronter les États-Unis en match amical.