Nella stagione 2015-2016 Christian Panucci guida il Livorno per il secondo anno consecutivo, in Serie B, dopo il mancato accesso ai playoff. Vengono svincolati molti dei pezzi forti della squadra, da Siligardi a Galabinov, passando dai veterani Bernardini e Mazzoni. Per il mercato in entrata si punta su giovani di prospettiva come Palazzi, Calabresi, Aramu e calciatori di categoria come Comi, Pinsoglio, Schiavone e Fedato. L'esordio ufficiale arriva l'8 agosto 2015 per la gara di Coppa Italia contro l'Ancona; gara vinta 2-0. Il 6 settembre 2015 arriva la prima partita di campionato, che coincide con la vittoria per 4-0 sul Pescara. Il 26 settembre dopo quattro vittorie consecutive arriva la prima sconfitta stagionale contro lo Spezia.
Il 24 novembre, a seguito della sconfitta per 1-0 contro il Bari, Christian Panucci viene esonerato e Bortolo Mutti prende il suo posto. Con Mutti non arriva la rivoluzione sperata tuttavia. L'ex tecnico di Palermo e Padova, non c'entra neanche una vittoria nelle prime otto partite, facendo sprofondare gli amaranto fino alla zona playout.
Nel mercato di gennaio il primo rinforzo è Paolo Regoli dal Latina. Il terzino esordisce nel match di Pescara, in cui i labronici vengono sconfitti per 2-1 a causa di due rigori dopo l'iniziale vantaggio di Moscati.
La stagione prosegue nel peggiore dei modi con gli amaranto che sprofondano in fondo alla classifica e che negli ultimi turni vengono dati definitivamente per spacciati. Ma la vittoria per 3-1 ad Ascoli, in concomitanza con alcuni risultati delle rivali riapre il discorso salvezza. Al Livorno serve vincere con il Virtus Lanciano per arrivare ai play-out. Ma è proprio in quest'ultima partita che si consuma il dramma sportivo per i Labronici, capaci di andare sul 2-0, si faranno rimontare fino al 2-2 cedendo le armi e retrocedendo definitivamente in Lega Pro.
Lo sponsor tecnico è il marchio Legea. La prima maglia è amaranto con due bande verticali centrali (una di colore bianco, l'altra di colore nero), calzoncini bianchi, calzettoni amaranto con risvolto nero. La seconda maglia riprende il design della prima, ma a colori invertiti. Maglia bianca con bande verticali nera e amaranto , calzoncini bianchi e calzettoni bianchi con risvolto amaranto. La terza, la più innovativa, presenta una cromatura verde intervallata da bande orizzontali di colore amaranto e bianco. Sul pantaloncino in basso a destra compare lo sponsor Kia.
Fonte: Serie B – Classifiche, su sport.sky.it, Sky Sport. URL consultato il 1º ottobre 2015 (archiviato dall'url originale l'11 settembre 2014). Legenda: Luogo: C = Casa; T = Trasferta. Risultato: V = Vittoria; N = Pareggio; P = Sconfitta.
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