Cho mượn tới Valencia 
Vào ngày 15 tháng 1 năm 2017, CLB đang chơi ở La Liga là Valencia đã ký hợp đồng để mượn Zaza. Vào ngày 21 tháng 1, anh có trận ra mắt CLB mới trong chiến thắng 2-0 trước Villareal. Vào ngày 19 tháng 2, Zaza ghi được bàn thắng đầu tiên của mình trong trận thắng 2-0 trước Athletic Bilbao. Trong trận đấu với Real Madrid vào ngày 22 tháng 2, Zaza đã có một cú ra chân trái đẹp mắt mở tỉ số cho Valencia trong trận thắng 2 - 1 của CLB. Vào ngày 10 tháng 4, Valencia đã quyết định mua hẳn Zaza từ Juventus với mức phí đã được bàn giao lúc trước và sẽ có hiệu lực sau ngày 30 tháng 6.