Andika mwendelezo wa aya hii - Mnamo 11 Julai 2010, ilitangazwa kuwa Matteo Darmian angejiunga na kambi ya mafunzo ya kabla ya msimu wa Palermo huko Austria, baada ya Milan na klabu ya Serie A ya Sicily kukubaliana kwa kanuni juu ya hoja ya uhamisho inayomhusisha. Hatua hiyo, iliyofunuliwa kama zabuni ya umiliki wa pamoja, ilitangazwa rasmi na Palermo siku iliyofuata. Ada ilikuwa €800,000. Darmian alifanya mechi yake ya kwanza kwa "Rosanero" mnamo 16 Septemba 2010, katika mechi ya Ligi ya Europa dhidi ya Sparta Prague, ambayo pia ilimpatia mechi yake ya kwanza katika mashindano ya Uropa. Mechi yake ya kwanza ya ligi ya Palermo ilikuwa wakati wa mchezo wa nne wa msimu, akiingia kwa Javier Pastore katika ushindi wa 3-1 dhidi ya Juventus. Mnamo 6 Februari 2011, alicheza mchezo wake wa kwanza kama mwanzilishi katika ligi katika ushindi wa 4 kwa 2 kwa Palermo huko Lecce, lakini alibadilishwa katika dakika ya 33 kwa sababu ya jeraha. Alimaliza msimu huo na maonyesho 16 kati ya Serie A
, Ligi ya Ulaya na Coppa Italia.