Per il ritorno in prima serie, nell'estate del 1958 la rosa fu rinforzata con il fantasista argentino Raúl Conti e l'ala sinistra Bruno Cicogna; Allasio passò ad allenare il Torino. In quell'estate salutò Bari la punta Luigi Bretti (dal '50 al '58 nel Bari, con nel mezzo un anno al Taranto), top-scorer biancorosso con 70 marcature. Nella stagione 1958-1959 in Serie A, i galletti, guidati dall'austero Paolo Tabanelli ottennero la salvezza con quattro giornate d'anticipo sulla fine del campionato e chiusero la competizione a metà classifica; furono apprezzate diverse prove con formazioni blasonate. Nel gennaio '59 aveva esordito in massima serie Biagio Catalano (attaccante; un altro barese proveniente dal vivaio). Nell'anno calcistico successivo, dopo aver ottenuto 13 punti in 19 gare, con la squadra penultima in classifica, Tabanelli fu sostituito da Capocasale (che tornava dopo appena quattro anni sulla panchina biancorossa), che rilanciando diversi giocatori, fra cui Paolo Erba (autore di 9 goal in 15 partite, dal ritorno di Capocasale), ottenne una netta inversione di tendenza della formazione biancorossa, che guadagnando 16 punti in 15 partite evitò la retrocessione. Andò diversamente l'anno seguente, in cui Capocasale fu esonerato dopo aver racimolato due punti nelle prime sette giornate; con lo stimato allenatore argentino Luis Carniglia i biancorossi chiusero il campionato al terzultimo posto in classifica, ex aequo con e Udinese, perdendo gli spareggi salvezza con le anzidette formazioni (quindi retrocedendo in seconda serie dopo tre anni in A).