FC Porto 4 lipca 2009 za 4,5 miliona euro przeszedł do portugalskiego FC Porto, które wykupiło 80% praw do piłkarza. Na Estadio do Dragao miał zastąpić sprzedanego do Olympique Lyon Aly’ego Cissokho. Debiut El Palito miał miejsce w meczu o Superpuchar Portugalii 2009 z Paços de Ferreira rozegrany 9 sierpnia. Tydzień później, także w meczu z tym samym przeciwnikiem, wystąpił po raz pierwszy w lidze portugalskiej. 3 stycznia 2010 trzykrotnie asystował przy bramkach kolegów w meczu z CD Nacional. Pierwszą bramkę zdobył 21 lutego 2010 r. w wygranym 5:1 spotkaniu ze Sportingiem Braga. Latem 2011 r. po zdobyciu przez Smoki Pucharu UEFA odrzucili oni ofertę Chelsea F.C. za Urugwajczyka. 3 października FC Porto podpisało z Pereirą nowy kontrakt mający obowiązywać do 2016 r. Zawarta w nim klauzula odejścia wyniosła 25,7 mln funtów. W barwach Dragões rozegrał 72 spotkania ligowe i zdobył 2 gole (drugie trafienie w meczu z Uniao Leirą 12 lutego 2012). mały|100px|Alvaro Pereira przed meczem Urugwaju z Chile