Formé au milieu de terrain par les équipes de jeunes du club de sa ville natale, le Cagliari Calcio, Marco Mancosu fait ses grands débuts en Serie A à 18 ans, lors de la dernière journée du championnat 2006-07 (défaite 2-1 contre Ascoli), match au cours duquel il inscrit un but de la tête sur un corner.