Su Antonio Conte atvykimu į "Juventus" trenerio postą Barzagli tapo neatsiejama "Juventus" komandos dalimi ir buvo vienas iš labiausiai pastovių klubo žaidėjų, kurio kulminacija buvo atšaukimas į nacionalinę komandą. "Juventus" baigė 2011-2012 m. sezoną su geriausia gynyba Italijoje ir Europoje, per 38 rungtynes pritarė tik 20 tikslų. Barzaglis savo pirmąjį "Juventus" tikslą įmušė 2012 m. gegužės 13 d., užmušęs baudos tašką prieš "Atalanta" paskutinėje šio sezono varžybose, kai komanda laimėjo 3-1. Jis padėjo "Juventus" laimėti 2011<unk>12 scudetto nepralaimėtas, ir 2012
Supercoppa Italiana; "Juventus" taip pat pasiekė Italijos taurės finalą tą sezoną. Jo žvaigždė sezoną uždirbo jam vietą Serie A metų komandoje. Sezono pabaigoje jis atnaujino sutartį su "Juventus" iki 2015 m.