20 августа 2015 бразилец перешёл в «Ювентус» за 26 миллионов евро, подписав пятилетний контракт. Сандро дебютировал в клубе 12 сентября 2015 года в матче против «Кьево» в Серии А. «Ювентус» неубедительно начал сезон, но постепенно команда набрала кондиции, что и привело к победе в туринском дерби 31 октября, в которой Сандро сыграл немаловажную роль, отдав голевую передачу на Хуана Куадрадо. 21 ноября Сандро отдал голевую передачу на Пауло Дибалу, гол которого в итоге стал победным и помог «Ювентусу» обыграть «Милан». Четыре дня спустя, 25 ноября, он отдал ещё одну голевую передачу на Марио Манджукича в матче Лиги чемпионов против «Манчестер Сити». 17 января 2016 года на 42-й минуте матча Серии А против «Удинезе» Алекс Сандро забил свой первый гол за «Ювентус». 17 февраля Сандро получил мышечную травму во время тренировки, из-за чего был вынужден пропустить матч первый матч 1/8 финала Лиги чемпионов против «Баварии». Он вернулся к второму матчу 1/8 финала в Мюнхене 16 марта, но не смог помочь своей команде обыграть немецкий клуб, несмотря на хорошее индивидуальное выступление. В своём первом сезоне в Турине, Сандро выиграл с командой золотой дубль, победив по итогам сезона в Серии А и Кубке Италии. Несмотря на забитый автогол в одном из первых матчей нового сезона против «Дженоа», Сандро продолжил выступать на хорошем уровне и в новом сезоне, что позволило бразильцу полностью вытеснить Патриса Эвра из стартового состава, из-за чего француз задумался об уходе. В январе 2017 года Эвра перебрался в «Марсель», благодаря чему Сандро стал практически единственным игроком на своей позиции. Сандро провёл 43 матча в сезоне, что сделало его одним из наиболее часто используемых игроков в клубе под руководством Массимилиано Аллегри. По итогам года Сандро был включён в «команду сезона» Серии А. Всё летнее трансферное окно Сандро активно интересовался лондонский «Челси», сам игрок был не против перехода, однако «Ювентус» в итоге отказался продавать игрока, надеясь подписать с ним новый контракт, который в итоге так и не был подписан. Сандро вышел на поле в первом же матче сезона против «Лацио», в котором «Ювентусу» не удалось выиграть Суперкубок Италии. Всего же в этом сезоне Сандро провёл на поле 39 матчей, в которых ему удалось отличиться четырьмя забитыми мячами.