23. lokakuuta 2011 Di Natale teki jalkapallosarjan Novaran 3:0 tappiossa, joka nosti Udinesen Serie A -sarjan kärkeen. 13. toukokuuta 2012 hän avasi pisteytyksen Catania vastaan Serie A: n viimeisessä ottelupäivässä.
Diego Fabbrini lisäsi toisella puoliajalla lyönnin, joka auttoi Udinesea voittamaan neljä Serie A -ottelua peräkkäin ja varmistamaan paikkansa seuraavan kauden UEFA Champions League -kilpailujoukkueessa. 4. heinäkuuta 2012 Di Natale allekirjoitti uuden kahden vuoden sopimuksen klubin kanssa.