Leginkább "Picchio" beceneve alatt ismert, klub karrierje alatt De Sisti két alkalommal játszott szülővárosi klubjában, az A.S. Romában (1960-1965, 1974-1979) és az ACF Fiorentinában (1965-1974), és számos hazai és nemzetközi címet nyert mindkét klubban. 1961. február 12-én debütált a Serie A-ban a Romával, amikor 2-1-re legyőzte az Udinese-t, és az első klubban megfigyelte a csapat sztárjátékosát és mentorát, Juan Alberto Schiaffinót. Legsikeresebb időszakát a Fiorentinában élvezte, amely magában foglalta a bajnoki címet 1969-ben.
1974-ben visszatért a Romába. 1964-ben és 1966-ban megnyerte a Coppa Italia-t mindkét klubnál.