Mùa giải 2011-12 
Vào ngày 14 tháng 9, Cavani ghi bàn mở tỷ số trong trận đấu đầu tiên của Napoli trong chiến dịch Champions League gặp Manchester City.Vào ngày 22 tháng 11, Cavani ghi cả hai bàn thắng trong trận đấu lượt về để giúp đội bóng giành chiến thắng 2-1 trên sân nhà trước Manchester City ở Champions League,sau đó Napoli thắng Villareal 2-0 để đứng nhì bảng sau Bayern Munich.Đến vòng 16 đội,Napoli gặp Chelsea,Cavani ghi một cú đúp vào lưới Chelsea ở trận lượt đi giúp đội bóng của anh giành chiến thắng 3-1,ở trận đấu lượt về Napoli để thua 4-1,chung cuộc Napoli bị loại với tổng tỷ số 4-5.Vào ngày 21 tháng 4, anh đã kỷ niệm lần ra sân thứ 200 trong sự nghiệp của mình bằng cách ghi bàn trong chiến thắng 2–0 trước Novara . Cavani kết thúc mùa giải thứ 2 của mình tại Seria với 23 bàn thắng.Vào ngày 20 tháng 5, Cavani ghi bàn thắng mở tỷ số trong trận chung kết Coppa Italia với Juventus,chung cuộc Napoli giành chiến thắng 2-0 và giành chức vô địch