Zur &lt;a href="Primera%20Divisi%C3%B3n%20%28Spanien%29%202015/16"&gt;Saison 2015/16&lt;/a&gt; wechselt Vidal zum amtierenden spanischen Meister, Pokal- und Champions-League-Sieger FC Barcelona, bei dem er einen Fünfjahresvertrag bis zum 30. Juni 2020 erhielt. Aufgrund einer verhängten Transfersperre in der Sommertransferperiode 2015 durfte Vidal – wie sein Teamkollege Arda Turan – erst mit Beginn der Wintertransferperiode am 4. Januar 2016 registriert und eingesetzt werden. Er war daher nicht Teil des Kaders, der im Dezember 2015 die Klub-Weltmeisterschaft in Japan gewann. Vidal debütierte schließlich am 6. Januar 2016 im Trikot des FC Barcelona, als er beim 4:1-Heimsieg im Achtelfinal-Hinspiel der Copa del Rey gegen Espanyol Barcelona in der 67. Spielminute für Dani Alves eingewechselt wurde. Sein Ligadebüt erfolgte drei Tage später beim 4:0-Heimsieg gegen den FC Granada.