Dne 2. července 2015, odešel Politano na roční hostování s opcí na budoucí nákup do prvoligového Sassuola. Debut v italské nejvyšší soutěži si odbyl 23. srpna 2015, když odehrál 27 minut zápasu proti SSC Neapol. 20. září 2015 vstřelil svoji první branku v dresu Sassuola, a to v 4. kole Serie A proti svému mateřskému klubu; zápas, ve kterém si Politano připsal ještě další asistenci, skončil remízou 2:2. V posledním kole sezóny 2015/16 vstřelil dvě branky v zápase proti Interu Milán, který skončil výhrou Sassuola 3:1.