Il 26 gennaio 2015, Mancosu è stata acquistata dal Bologna per 1,1 milioni di euro in un contratto annuale. Il 22 agosto 2015 ha fatto il suo debutto in Serie A nella partita di apertura della Serie A 2015-16.
La stagione, una sconfitta 2 a 1 contro la Lazio all'età di 30 anni, segnando il suo primo gol in Serie A nella stessa partita.