Daniele Mannini memulai karier profesionalnya di klub kota kelahirannya, Viareggio, bermain di tingkat Serie C2 dan Serie D. Pada musim panas tahun 2003, ia bergabung dengan Pisa yang bermain di Serie C1. Pada musim 2004-2005, Mannini bergabung dengan klub Serie A, Brescia. Debutnya di Serie A terjadi pada tanggal 12 September 2004 saat melawan Juventus. Ia tetap bersama Brescia setelah mereka terdegradasi ke Serie B pada musim panas tahun 2005, dan bermain bersama mereka hingga tanggal 31 Januari 2008.
Pada tanggal 31 Januari 2008, Mannini pindah ke klub Serie A, Napoli, bergabung dengan rekan-rekan setimnya di Brescia, Santacroce dan Hamsik, dengan total biaya transfer sebesar €18 juta dalam satu musim. Mannini sendiri dihargai sebesar €7 juta. Pada Januari 2009, ia diberikan sanksi larangan bermain selama satu tahun oleh Pengadilan Arbitrase untuk Olahraga (CAS) bersama dengan mantan rekan setimnya, Davide Possanzini, oleh WADA karena terlambat mengikuti tes doping setelah pertandingan Serie B antara Brescia dan Chievo pada bulan Desember 2007. Namun, larangan tersebut ditangguhkan oleh CAS karena proses banding. Larangan tersebut dibatalkan pada tanggal 27 Juli 2009 setelah terbukti bahwa tidak ada niat nyata untuk menghindari pengawasan dari Possanzini dan Mannini.
Pada bulan Juli 2009, Mannini bergabung dengan Sampdoria dengan status kepemilikan bersama, dengan biaya transfer sebesar €3,5 juta (€7 juta dibagi dua). Pada hari yang sama, Hugo Campagnaro bergabung dengan Napoli dengan biaya transfer sebesar €7 juta. Mannini memiliki awal yang sangat baik pada musim pertamanya di Sampdoria, dengan mencetak 5 gol di Serie A dan memberikan 3 assist dalam 8 pertandingan. Pada akhir musim Serie A 2010-2011, Sampdoria terdegradasi. Klub tersebut memutuskan untuk mengakhiri kepemilikan bersama dan membiarkan pemain-pemain kembali ke klub asal mereka dengan biaya yang sangat rendah, hanya €500, seperti kiper Gianluca Curci dan winger Stefano Guberti. Namun, kepemilikan bersama Mannini tidak terselesaikan sebelum batas waktu pada tanggal 24 Juni. Karena itu, kedua klub harus mengajukan penawaran dalam amplop tertutup kepada Lega Serie A untuk menentukan penawar tertinggi, yang hanya sebesar €500. Di sisi lain, Sampdoria memilih untuk tidak mengajukan penawaran sama sekali.
Pada tanggal 6 Agustus 2011, Mannini pindah ke klub Serie A yang baru promosi, Siena, dalam kepemilikan bersama lainnya dengan biaya €450.000 (plus €200.000 biaya lainnya) dalam kontrak selama 4 tahun. Pada bulan Juni 2013, Siena memperoleh kepemilikan penuh atas Mannini secara gratis setelah klub tersebut terdegradasi. Kedua klub gagal mencapai kesepakatan sebelum batas waktu, tetapi Napoli tidak mengajukan penawaran.
Pada tanggal 31 Januari 2014, Mannini bergabung dengan klub tingkat ketiga, Pisa, dalam sebuah kesepakatan pinjaman. Ia dilepas setelah Siena gagal mendaftar untuk Serie B musim 2014-2015. Pada tanggal 1 September 2014, ia bergabung dengan US Lecce. Pada tanggal 27 Agustus 2015, Mannini kembali bergabung dengan Pisa.
Pada tanggal 15 Januari 2020, kontrak Mannini dengan Pontedera diakhiri secara saling sepakat. Setelah dilepas oleh Pontedera, Mannini memutuskan untuk pensiun dari sepak bola dan pindah ke East Yorkshire untuk bekerja sebagai sales executive di perusahaan makanan. Saat sedang jalan-jalan dengan anjingnya, Mannini bertemu dengan Mark Smith, chairman Beverley Town, sebuah tim lokal yang bersiap untuk musim pertama mereka di Divisi Satu Northern Counties East Football League. Smith mengundang Mannini untuk mengikuti latihan pra-musim. Pada tanggal 22 Juli 2022, Beverley Town mengumumkan bahwa Mannini telah bergabung dengan mereka untuk musim mendatang.