Den 10. juli 2007, da kontrakten med Barcelona var utløpt, signerte Saviola på en treårig avtale med Real Madrid. Selv med en økonomisk lukrativ kontrakt, hadde han en vanskelig tid i Real. Han ble i hovedsak begrenset til cupkamper og sporadiske opptredener (hovedsakelig som innbytter) i ligaen og Mesterligaen. Ankomsten av Klaas-Jan Huntelaar begrenset mulighetene hans enda mer, og Saviola avsluttet sin karriere i Real Madrid med totalt fem mål på 28 kamper.