La saison 2009-10 fut celle de grandes ambitions pour Sassuolo. Les Neroverdi, sous la houlette du futur entraîneur de Serie A Stefano Pioli, ont terminé à une impressionnante 4e place en Serie B et ont décroché pour la première fois une place tant convoitée en barrages de promotion. L'attaquant prolifique Alessandro Noselli, avec ses 18 buts, menait l'équipe qui a obtenu 69 points et a consolidé son statut de prétendant majeur en deuxième division italienne. Le rêve d'une promotion historique en Serie A s'est finalement brisé en demi-finales des barrages, après une défaite âprement disputée face au puissant Torino FC. Mais l'équipe pouvait garder la tête haute, s'étant imposée comme une force légitime du championnat.