Sampdoria W styczniu 2011 roku został wypożyczony na pół roku do Sampdorii, by nadać jego karierze przyspieszenia. W drużynie rezerw grającej w Primaverze trafił 4 gole w 8 meczach. Włoska drużyna zdecydowała się wykupić Argentyńczyka za 400 tysięcy euro w lipcu 2011 roku. Barcelona zawarowała sobie prawo do 15% z następnego transferu zawodnika. Icardi podpisał trzyletnią umowę. Icardi podpisał wówczas trzyletnią umowę z Blucerchiatimi. Dzięki bardzo dobrym występom w drużynie Primavery, gdzie zdobył 19 bramek w 23 występach został przeniesiony do pierwszej drużyny.
12 maja 2012 zadebiutował w pierwszym zespole, w meczu z Juve Stabią, gdy wszedł z ławki za Bruno Fornaroliego w 75 minucie. 10 minut później trafił swojego pierwszego gola w klubie i dał zwycięstwo Sampdorii 2-1. 18 listopada 2012 zdobył bramkę w derbowym meczu z Genoą. 6 stycznia 2013 trafił dwa gole Juventusowi na ich stadionie. 27 stycznia 2013 trafił cztery bramki z Pescarą, co pomogło klubowi w wyjściu ze strefy spadkowej. W styczniu także odrzucił ofertę transferu do SSC Napoli. 18 maja 2013 ponownie w meczu z Juventusem zaprezentował się wybornie, bowiem zdobył bramkę i asystował przy drugiej czym znacznie przyczynił się do porażki Bianconerrich (3:2).