得本年春节档票房冠军；与陈都灵合作主演的校园青春偶像剧《求婚大作战》首播。另外，张艺兴首度为皮克斯动画制作、由华特迪士尼发行的3D电脑动画电影动画片Cars 3：闪电再起配音。9月确定出演电视剧《黄金瞳》，饰演男主角庄睿。12月，宣佈将与汤唯和朱亚文合作主演古装宫廷剧《大明皇妃孙若微传》，并在剧中饰演一生跌宕起伏、两次登基帝位的明英宗朱祁镇，此剧亦是张艺兴的第一部古装剧。综艺上，张艺兴参与的大型励志综艺节目极限挑战第三季播出。另外，2017年1月27日，张艺兴首次登上央视春晚舞台，与井柏然合唱歌