Luego firmó por el Cagliari, pero fue despedido en diciembre de 2006 a raíz de los malos resultados. Sin embargo, regresó al mando del equipo sardo poco después, en febrero de 2007, y lo llevó hasta la permanencia en la Serie A. Fue confirmado para la temporada siguiente, pero tras ir de más a menos, terminó siendo nuevamente destituido en noviembre de 2007. Tras la marcha de su sucesor un solo mes después de su llegada, Giampaolo fue nuevamente requerido por el club; pero el técnico rechazó la posibilidad de volver a hacerse cargo del Cagliari.