Nogomet je počeo igrati s osam godina, a s 11 se pridružio omladinskoj školi Napolija.
Dana 7. marta 1993. godine Cannavaro je debitirao za prvu ekipu Napolija u utakmici protiv Juventusa[1]. Cannavaro je sa samo 20 godina pokazivao velike kvalitete, a posebno se isticao eksplozivnošću, koja ga je učinila jednim od najbržih obrambenih nogometaša Serie A.
U sezoni 2001/02 nakon odlaska Thurama i Buffona u Juventus, Cannavaro je dobio kapetansku traku u Parmi. Postao je pravi lider ekipe. Na kraju te sezone je došlo do osvajanja kupa pobjedom u finalnoj utakmici protiv Juventusa. Bio je to treći kup Parme u historiji kluba, a drugi s Cannavarom u timu, iako je finalnu utakmicu propustio zbog crvenog kartona dobivenog u polufinalu.
Inter
Nakon sedam godina provedenih u Parmi, u ljeto 2002. godine novi kapiten italijanske reprezentacije odlučio se za prelazak u redove milanskog Intera. Vrijednost transfera je iznosila velikih 23 miliona eura.[2]
Juventus
Fabio se u Juventusu ponovo susreo sa suigračima iz Parme, Buffonom i Thuramom. Postao je ključni igrač odbrane Bianconera. Juventus je stigao do dva naslova prvaka Italije, a sezonu 2004/2005. završio je neporažen. Cannavaro je odigrao 38 utakmica i postigao dva gola. U sezoni 2005/2006. pred Juventusom je stajao zadatak odbraniti naslov, što su na kraju i uspjeli, s Cannavarom i dalje u jednoj od glavnih uloga.
Na terenu, Juventus je osvojio naslov, ali u ljeto 2006. godine poznati Calciopoli skandal žestoko je potresao temelje italijanskog nogometa i Juventusa, koji je prisiljen krenuti u novu sezonu iz Serie B, s novim klupskim vodstvom i bez najvećeg dijela prvotimaca iz protekle sezone. Iako je i njega cijeli događaj pogodio, Cannavaro se uspio distancirati od tih događaja i odvesti svoju ekipu do naslova svjetskog prvaka u Njemačkoj.
Fabio Cannavaro je nakon Svjetskog prvenstva u Njemačkoj, na ljeto 2006. preselio u redove Real Madrida.
Real Madrid
S reputacijom svjetskog prvaka Cannavaro je 25. jula2006. zajedno s trenerom JuventusaFabijem Capellom potpisao za Real Madrid. Ukupan iznos transfera Cannavara iznosio je 7 miliona eura.[3] Cannavaro je potpisao ugovor na tri godine i dobio dres s brojem 5.
Početne predstave u Realu nisu bile na razini onih sa Svjetskog prvenstva, pa je Cannavaro trpio oštre kritike zahtjevne španske javnosti. Loša forma poklopila se s izborom za najboljeg europskog nogometaša i FIFA-inog nogometaša godine, što je izazvalo daljnje kontroverze. Na proljeće je ipak krenulo bolje za Cannavara i kraljeve: velikom serijom u završnici prvenstva Real je pretekao Barcelonu i osvojio prvi naslov prvaka Španije nakon četiri godine.