Mùa giải 2010-11 
Ngày 18 tháng 7 năm 2010, Napoli đã chính thức có được sự phục vụ của Cavani. Napoli phải bỏ ra tổng cộng 17 triệu euro, gồm 5 triệu euro phí cho mượn và 12 triệu còn lại được chuyển vào tài khoản Palermo trong vòng 4 năm nếu chấp nhận mua đứt. Cavani cũng ký bản hợp đồng 5 năm với mức lương 1,35 triệu euro/mùa giải. Điều khoản giải phóng hợp đồng của anh là 30 triệu euro. Ngay trong trận đấu đầu tiên cho Napoli tại Europa League, Cavani đã lập cú đúp giúp Napoli đánh bại Elfsborg 2-0.