La permanenza in Serie B durò tuttavia soltanto una stagione: vincendo il torneo cadetto 1929-30, ritornò in Serie A, dopo appena una stagione di astinenza. Il primo campionato di A a girone unico disputato dai nerostellati fu negativo, con un pessimo 16º posto e il ritorno tra i cadetti evitato per un soffio. Dopo una stagione discreta (12º posto in Serie A), il Casale evitò ancora una volta la retrocessione in B nella stagione 1932-1933, nella quale si salvò per poco con un altro pessimo 16º posto. La retrocessione fu però solo rimandata di un anno: al termine del torneo 1933-1934, con un 18º e ultimo posto, fu retrocesso in Serie B. Da allora, i casalesi non riuscirono più a tornare in A.