PSG, Cavani ad un gol dalla storia: la parabola del “Matador” dal Barbera al Parco dei Principi

Il 31 gennaio del 2007 è ufficializzato il suo trasferimento al Palermo di Maurizio Zamparini in cambio di 5 milioni di euro. Esordisce in Serie A l'11 marzo del 2007, a 20 anni, in occasione della partita interna dei rosanerocontro la Fiorentina: in questa stessa sfida segna anche il suo primo gol con la maglia dei siciliani (gara che si conclude con il risultato di 1-1). Nel match contro la Roma, entra a gara in corso, subendo un brutto fallo da parte di Mancini al 90', che chiude così in anticipo la stagione 2006-2007 di Cavani.

Nella stagione 2007-2008 trova alterne fortune a causa della presenza di Amauri e del fatto che l'allenatore lo schieri da attaccante esterno, ruolo a lui non del tutto congeniale. Conterà infatti 33 presenze in campionato (spesso però non dal primo minuto), segnando 5 reti. Faceva inizialmente parte di un tridente offensivo composto proprio con Amauri e Fabrizio Miccoli, ma l'arrivo alla guida tecnica di Francesco Guidolin determina l'abbandono dell'attacco a tre, e l'uruguaiano trova sempre meno spazio, giocando in tal modo solo spezzoni di partita.

Le annate 2008-2009 e 2009-2010 lo vedono incrementare la propria media realizzativa: Cavani chiude entrambe le stagioni con 15 reti complessive, migliorando le proprie prestazioni anche sul piano del sacrificio e dei ripiegamenti difensivi, specialmente con l'arrivo di mister Delio Rossi sulla panchina dei siciliani. Lascia la formazione rosanerodopo tre anni e mezzo, con 117 presenze e 37 reti sulle spalle.