Segern var Juventus blott andra i höst och man klättrade från tolfte till åttonde plats i tabellen.
Paulo Dybala gjorde 1–0 för Juventus i den tionde minuten då han dundrade in bollen med vänstern vid högra stolproten. Tio minuter senare tvingades Dybala gå av planen, gråtandes, efter sannolikt en ny skada.
Argentinaren har varit hårt skadedrabbad och spelade förra säsongen bara 20 ligamatcher på grund av skador.
Anfallaren byttes ut mot Dejan Kulusevski, den svenske landslagsspelaren som bara startat i en Serie A-match i höst.
Juventus ökade på till 2–0 på straff i den 43:e minuten sedan bollen tagit på en utsträckt Sampdoriaförsvarares hand. Leonardo Bonucci slog in bollen distinkt i det vänstra hörnet.
Minuten senare reducerade Sampdoria, med den svenske landslagsmittfältaren Albin Ekdal i startelvan. Japanen Maya Yoshida nickade bollen i mål efter en kort hörnvariant.
Juventus utökade till 3–1 i den 57:e minuten sedan Kulusevski serverat Manuel Locatelli bollen inne i straffområdet vilket resulterade i italienarens första mål i Juventuströjan.
I den 83:e minuten reducerade Sampdoria när Antonio Candreva satte 2–3.