В июле 2012 года Састре в статусе свободного агента перешёл в «Вальядолид». В составе этого клуба он два сезона отыграл в испанской Примере. Летом 2015 года Састре перешёл в «Леганес», с которым заключил контракт сроком на два года.
Жена Льюиса Састре родом из Уэски, у них двое детей.