Sawise dibebasake dening Portsmouth ing pungkasan musim 2006-07, Cole nandatangani kontrak setaun karo Sunderland kanthi transfer gratis, nggabungake dheweke maneh karo mantan mitra mogok Manchester United lan Blackburn Rovers Dwight Yorke, lan ing sangisoré manajemen mantan kanca tim United Roy Keane. Sawise pitung pertandingan kanggo klub kasebut, Cole ngentekake utangan telung wulan ing Burnley nalika dheweke nyetak enem gol kanggo klub Championship, kalebu hat-trick nglawan Queens Park Rangers ing Loftus Road. Nggambarake wektu ing Turf Moor, Cole ujar, "Aku lunga menyang Burnley lan ngomong karo Owen Coyle lan entuk getar banget. Dheweke nggawa sing paling apik saka aku lan nggawe aku rumangsa luwih enom tinimbang umurku." Cole dirilis dening Sunderland ing pungkasan musim 2007-08.