Nel 1987 il Bologna di Luigi Maifredi si affida a lui per il impostare la squadra che vincerà il campionato di serie B. Nel capoluogo emiliano Poli ha disputato 5 campionati tra la Serie A e la Serie B. In serie A ottiene buoni risultati, tanto da divenire capocannoniere stagionale del Bologna nel 1988-89. Durante un Bologna-Verona del campionato 1989-90 si rompe i legamenti del ginocchio. Da quel grave infortunio non si è più ripreso completamente, risentendone anche negli anni successivi con continui problemi muscolari e articolari.