22 czerwca 2007 poinformowano, że włoski pomocnik podpisał kontrakt z Sampdorią. W nowym klubie Włoch od razu wywalczył sobie miejsce w wyjściowej jedenastce – w debiutanckim sezonie rozegrał 30 spotkań w Serie A (w tym 24 w podstawowym składzie) i zdobył 5 goli. Latem 2008 Sampdoria za niemal 2,5 miliona euro odkupiła od Milanu drugą część karty Sammarco i w taki sposób Włoch stał się pełnoprawnym zawodnikiem klubu z Genui.