Sergi Roberto prošel slavnou akademií Barcelony La Masia a v prvním týmu debutoval v roce 2010. Celkem za katalánský velkoklub odehrál 373 zápasů, ve kterých nastřílel 19 gólů a dalších 43 jich připravil pro své spoluhráče.
Jeho nejslavnější moment se odehrál v roce 2017 v odvetném zápase Ligy mistrů proti Paris Saint-Germain. Barcelona sice první duel v Paříži prohrála 0:4, v druhém zápase ovšem předvedla neuvěřitelný obrat (6:1), který v 95. minutě dokonal právě Roberto a posunul svůj klub do osmifnále milionářské soutěže.
"Po 373 zápasech, 25 trofejích a nezapomenutelném gólu opouští klub fotbalista, který přišel do La Masie ve 14 letech," uvedla Barcelona v prohlášení. Roberto s klubem získal dva tituly v Lize mistrů a sedm prvenství přidal i v La Lize.
Všestranný španělský reprezentant hrál v posledních sezonách převážně na pozici pravého obránce a v případě potřeby zaskakoval i na jiných postech.