Borini signerte på en sesonglang låneavtale med Sunderland den 2. september 2013. Han debuterte for Sunderland i 1–3 tapet hjemme mot Arsenal, når han kom inn som innbytter i det 71. minutt for Charis Mavrias. Han fikk sin første seriekamp fra start i 3–0 tapet borte mot West Bromwich Albion, men ble byttet ut etter 59. minutter med Jozy Altidore i en kamp som viste seg å bli daværende manager Paolo Di Canio sin siste kamp som sjef, da han ble sparket en dag senere. Kevin Ball ble satt inn som midlertidig manager for Sunderlands ligacup-kamp hjemme mot Peterborough United, og Borini ble igjen plassert på benken, men ble byttet inn 13 minutter før full tid, for Emanuele Giaccherini; Sunderland vant kampen 2–0.