Jabarkan Napoli dari Mário Rui

Pada tanggal 13 Juli 2017, Mário Rui bergabung dengan S.S.C. Napoli dalam perjanjian pinjaman awal sebesar €3,75 juta; tergantung pada pencapaian target-target olahraga tertentu, klub akan memiliki kewajiban untuk mengontraknya secara penuh dengan biaya tambahan €5,5 juta. Ia melakukan debutnya dalam pertandingan ketujuh musim tersebut di kandang melawan Cagliari Calcio pada tanggal 1 Oktober, sebagai pemain pengganti pada menit akhir dalam kemenangan 3–0. Gol pertamanya di divisi teratas sepak bola Italia dicetak pada tanggal 10 Februari berikutnya, membantu tuan rumah mengalahkan S.S. Lazio dengan skor 4–1. Ia menjadi bek kiri starter setelah cedera lutut Faouzi Ghoulam pada bulan November, dan pada bulan April, agennya mengancam akan mencarikan tim baru baginya jika ia tidak bisa mempertahankan tempat tersebut setelah pemulihan dari cedera pemain internasional Aljazair.

Pada tanggal 17 Juni, Mário Rui bermain selama 81 menit dalam Final Coppa Italia 2020, di mana Napoli berhasil memenangkan pertandingan melalui tendangan penalti setelah berakhir imbang 0–0 melawan Juventus FC. Pada tanggal 6 Agustus, ia memperpanjang kontraknya hingga 2025 dengan gaji tahunan sebesar €2,5 juta. Ia bersama dengan Ghoulam keduanya dikeluarkan oleh pelatih Gennaro Gattuso dalam kemenangan 1–0 melawan Bologna F.C. 1909 pada tanggal 8 November karena melanggar jam malam.