Metz

Avant le début de la saison 2010-2011, Koulibaly a signé son premier contrat professionnel en acceptant un contrat d’un an. Il a ensuite été promu dans l’équipe senior par le nouveau manager Dominique Bijotat. Koulibaly a fait ses débuts professionnels le 20 août 2010 lors d’un match de championnat contre Vannes. Il est apparu comme un remplaçant dans une victoire 1-0. Après cela, Kouliably est devenu une première équipe régulière pour l’équipe après avoir expédié la place de Nuno Frechaut. Le 15 avril 2011, il a marqué son premier but pour le FC Metz, alors qu’ils faisaient match nul 3 à 3 contre Clermont. Trois jours plus tard, Koulibaly a signé une prolongation de contrat de trois ans avec le club, le gardant jusqu’en 2014. À la fin de la saison 2010-2011, il a joué dix-neuf fois et marqué une fois dans toutes les compétitions. Réfléchissant sur sa première saison au FC Metz, le manager Bijotat a dit de lui, citant : « Kalidou Koulibaly est peut-être celui qui a surpris le plus de monde, tout en étant celui qui m’a le moins surpris personnellement. Je savais que ça lui viendrait car il montrait déjà une bonne maturité. Il est toujours de bonne humeur et ne s’enflamme pas, c’est important pour le travail qu’il fait. Il sait aussi analyser ses propres matchs, ce qui l’amène à une certaine régularité dans ses performances. A l’inverse , nous pensions que Yeni Ngbakoto était le plus proche du groupe, mais cela a pris plus de temps à venir. Il a eu un départ difficile, entre suspension et blessure. Il lui a fallu plus de temps pour s’installer dans l’équipe. Son jeu n’était pas réglé, dans cette zone il a progressé ces dernières semaines et doit encore gagner en cohérence. « 

Cependant, au début de la saison 2011-2012, Koulibaly a raté les cinq premiers matches de championnat de la saison, en raison d’un engagement international. Sa première apparition de la saison 2011-12 est intervenue le 9 septembre 2011, en remplacement à la 60e minute, lors d’un match nul 2-2 contre le Stade Lavallois. Cependant, il a purgé une suspension de deux matches après avoir été expulsé pour une conduite non professionnelle sur Guillaume Moullec, le FC Metz s’étant incliné 1-0 le 30 septembre 2011. Malgré cela, Koulibaly est retourné dans la première équipe, puis a été capitaine de l’équipe pour la première fois le 2 décembre 2011, dans une victoire de 2 à 0 contre l’AS Monaco. Il a continué à regagner sa première place dans l’équipe jusqu’à la suspension et la blessure, ce qui l’a finalement empêché pour le reste de la saison 2011-2012. À la fin de la saison 2011-2012, Koulibaly a continué à faire vingt-trois apparitions dans toutes les compétitions, dont 10 aux côtés de son futur coéquipier international Sadio Mané.