I det sidste år af hans kontrakt med Thrashers i 2007-08, holdet og Hossa kunne ikke blive enige om en forlængelse, Hossa blev erhvervet af Pittsburgh Penguins på handel deadline den 26. februar 2008, sammen med Pascal Dupuis, i bytte for Colby Armstrong, Erik Christensen, udsigt Angelo Esposito og Penguins første runde pick i
2008 (Daultan Leveille). I sin Penguins debut to dage senere, Hossa skadet hans medial collateral ligament (MCL) i et knæ-på-knæ kollision med Glen Murray af Boston Bruins. Hossa missede de næste seks konkurrencer, før han kom tilbage til holdet for afslutningen af den regulære sæson, hvor han spillede på en linje med Dupuis og Sidney Crosby. Hossa afsluttede den regulære sæson med 66 point i 72 kampe fordelt mellem Thrashers og Penguins. Han havde også optrådt i sin fjerde All-Star Game, mens han stadig var med Thrashers som værtsby.