I 2007 ble han hentet av den spanske storklubben FC Barcelona for 15 millioner euro, og signerte en kontrakt som strakk seg over fire år. Klubbens president Joan Laporta satte utkjøpsklausulen til hele 90 millioner euro. Abidal (med draktnummer 22) var en sentral, defensiv brikke i laget som under trener Pep Guardiola blant annet vant tre seriemesterskap og to Mesterligatroféer i årene 2008-2012.