Il 17 luglio 2024, passa a titolo definitivo al {{Calcio Cagliari|N}}, sempre in massima serie,.<ref>{{Cita web|url=https://www.atalanta.it/news/nadir-zortea-ceduto-al-cagliari|titolo=Nadir Zortea ceduto al Cagliari|data=17 luglio 2024|accesso=17 luglio 2024}}</ref><ref name=":0">{{Cita web|url=https://cagliaricalcio.com/news/zortea-e-del-cagliari/|titolo=Zortea è del Cagliari|data=17 luglio 2024|accesso=17 luglio 2024}}</ref> con cui firma un contratto quadriennale.<ref name=":0" /> Il 30 settembre successivo segna la sua prima rete in rossoblu, aprendo le marcature nel successo per 3-2 in casa del [[Parma {{Calcio 1913Parma|Parma]]N}}.<ref>{{Cita web|url=https://www.sportmediaset.mediaset.it/calcio/seriea/serie-a-parma-cagliari-2-3-piccoli-regala-la-prima-vittoria-ai-sardi_88231596-202402k.shtml|titolo=Serie A, Parma-Cagliari 2-3: Piccoli regala la prima vittoria ai sardi|sito=Sportmediaset.it|lingua=IT|accessodata=30 settembre 2024-09-30}}</ref>
