Voltooi die volgende sin: Op 27 Augustus 2015 het Gilardino by Palermo geteken. Hy het sy debuut vir Palermo gemaak in 'n 2<unk>2 gelykop teen die Carpi op 13 September. Op 4 Oktober het Gilardino teen Roma aangeteken, wat 2 teen 4 vir die giallorossi geëindig het. Gilardino het die tweede doel van die seisoen in die wedstryd teen Inter Milan aangeteken en sy agtste doel teen die Nerazzurri gemaak. Op 30 Januarie 2016 het hy sy 184ste Serie A-doel in 'n 1<unk>1 wegtrek teen Carpi aangeteken, wat gelyk is aan Gabriel Batistuta as die elfde hoogste telling in Serie A-geskiedenis. Hy het ook die rekord vir die meeste verskillende klubs wat in Serie A (38) aangeteken is, wat hy nou saam met Francesco Totti en Roberto Baggio hou. Op 15 Mei 2016 het hy in 'n 3-2 tuiswedstryd teen Verona aangeteken om Palermo te help red van afname aan die einde van die seisoen.
2015-16 Serie A seisoen; die doel het hom ook in staat gestel om Giuseppe Signori en Alessandro Del Piero as die gesamentlike negende hoogste doelskieter in die Serie A-geskiedenis te vergelyk, met 188 doele. Hy het die seisoen met 10 Serie A-doele in 33 wedstryde voltooi.