Leroy Sané bắt đầu chơi bóng đá từ năm 2001 tại đội trẻ SG Wattenscheid 09 bởi cha anh là ông Souleyman Sané. Năm 2005, anh gia nhập Schalke 04. Ba năm sau anh chuyển đến Bayer Leverkusen. Vào năm 2011, Sané đến đội trẻ của Schalke 04 và bắt đầu chơi cho họ.

Năm 2016 anh chuyển đến Manchester City.

Mùa chuyển nhượng hè 2019, anh là mục tiêu hàng đầu của câu lạc bộ Bayern Munich. Nếu vụ chuyển nhượng thành công, Sane sẽ trở thành cầu thủ được trả lương cao nhất ở sân Allianz Arena, vượt xa cả những công thần như Robert Lewandowski hay Thomas Muller. Mức thu nhập mà tuyển thủ Đức nhận được sẽ là 20 triệu euro/mùa. Tính ra, nếu ngôi sao này hoàn tất bản hợp đồng 5 năm, Hùm xám sẽ tốn tổng cộng 200 triệu euro, con số chưa từng có trong lịch sử Bundesliga.

Kỳ chuyển nhượng mùa hè năm 2020, Sané chuyển đến FC Bayern München, tất cả số tiền mà Hùm Xám Bavaria phải trả cho một cú lừa từ Manchester City là 60 triệu euro.