Pirès signerte for Villareal på free transfer, ettersom kontrakten med Arsenal var gått ut. Offisielt var datoen 3. juli 2006, og en drøy måned senere scoret han sitt første mål, mot Newcastle i en treningskamp. To uker etterpå, 18. august, i en treningskamp mot Cádiz, ble han igjen langtidsskadet i kneet, en skade som var tung å ta, ettersom han ennå ikke hadde fått den offisielle debuten i sin nye klubb. Han kom ikke tilbake før i mars, og scoret sitt første mål mot Real Betis på bortebane 31. mars. Etter noen innhopp her og der, fikk han sin endelige debut fra start 22. april mot Barcelona, i en kamp hvor han scoret åpningsmålet i en kamp som endte med 2-0 seier, og dermed et sjeldent tap for Barcelona. 13. mai knuste de Osasuna 4-1, Pirès scoret kampens første mål og bidro til at klubben sikret fjerdeplassen og et mulig avansement til Mesterligaen. Villareal oppnådde likevel ikke Mesterliga-deltakelse dette året, i motsetning til året før.