Skryf 'n voortsetting vir hierdie paragraaf - Dinge het egter nie dadelik volgens plan verloop nie, aangesien hulle 'n groot slag gekry het deur 'n voorseisoen regterkniebesering aan die aanvallende middelveldspeler Stevan Jovetić wat hom vir die hele seisoen sou uithou. Die liga-veldtog het swak begin met twee gelykes en twee nederlae voordat 'n oorwinning uiteindelik in week 5 by die huis teen Parma aangeteken is. Die oorwinning is egter gevolg deur twee agtereenvolgende nederlae, aangesien die span voortdurend in en rondom die afdraandesoon rondgeswaai het. Dinge het uiteindelik begin optel in die laat Oktober 2010 met 'n tuiswedstryd teen Bari, maar kort daarna in November, het Fiorentina verder verswak deur 'n besering aan die eerste keuse doelwagter Sébastien Frey wat hom vir die res van die seisoen uit gehou het. Maar Mihajlović se span het steeds stadig in die ranglys opgeklim. Alhoewel slegte wegvorm voortgeduur het, het hulle die eerste helfte van die seisoen op die twaalfde plek voltooi. In Januarie 2011 het 'n ou gunsteling weer verskyn sedert die dopingverbod op Adrian Mutu verval het toe die aanvaller met wie Mihajlović 'n kleurvolle geskiedenis van speeldae deel, weer by die groep aangesluit het. Mihajlović het ook die vleuelspeler Valon Behrami van West Ham United onderteken, maar die afwisselende tuis- en wegvorm het slegs effens verbeter namate die hoofafrigter met verskillende formasies eksperimenteer het. In Februarie 2011 het Fiorentina vir die eerste keer in die seisoen op die pad gewen met 'n oorwinning in Palermo. En in Maart 2011 het die span uiteindelik twee agtereenvolgende oorwinnings vir die eerste keer in die seisoen aangeteken, en tot agtste plek geklim (hul beste posisie vir die hele seisoen, behalwe die sewende plek na die opening van die week se loting). Tog is die momentum nie gehandhaaf vir 'n moontlike laat stoot na 'n Europese plek nie, en onder Mihajlović het Fiorentina die liga seisoen beëindig
met 12 oorwinnings (slegs drie van hulle weg van die huis af), 11 nederlae en 15 gelykes, wat goed genoeg was vir die negende plek - twaalf punte uit 'n Europese plek.