ביוני שמר פדרר על תוארו בהאלה, ומייד לאחר מכן הוא הדיח את סטאן ואוורינקה בארבע מערכות ואת מילוש ראוניץ' בשלוש מערכות בדרך להעפלה תשיעית לגמר וימבלדון, שם הפסיד בחמש מערכות לנובאק ג'וקוביץ'. באוגוסט זכה פדרר בטורניר סינסינטי בניצחון על דויד פרר. בספטמבר הגיע לחצי גמר אליפות ארצות הברית הפתוחה, בו הפסיד למרין צ'יליץ' בתוצאה 6:4, 6:4, 6:3.
באוקטובר זכה פדרר לראשונה בחייו בטורניר המאסטרס בשאנגחאי כשניצח בגמר את ז'יל סימון 7:6 7:6 וכתוצאה מכך עקף פדרר את רפאל נדאל בדירוג ועלה למקום השני בעולם. בחודש זה גם זכה פדרר בטורניר הביתי בבזל, שם ניצח את הבלגי דייוויד גופן בגמר 6:2 6:2. בנובמבר, הגיע פדרר לגמר אליפות סבב המאסטרס העולמי, אך לפני המשחק הודיע שלא יתייצב במגרש כתוצאה מפציעה. שבוע לאחר מכן זכה עם נבחרת שווייץ בטניס, לראשונה בתולדותיה, בגביע דייוויס, לאחר ניצחון על נבחרת צרפת.
ב-11 בינואר 2015 זכה פדרר בניצחון ה-1,000 שלו בקריירה, כשגבר על מילוש ראוניץ' בתוצאה 4:6, 7:6, 4:6 בגמר טורניר בריסביין. פדרר הפך לשחקן השלישי שמגיע לאלף ניצחונות בקריירה, אחרי ג'ימי קונורס ואיוואן לנדל. באליפות אוסטרליה הפתוחה הפסיד כבר בסיבוב השלישי לאנדראס ספי האיטלקי 4:6, 6:7, 6:4 ו-6:7. ב-28 בפברואר 2015 זכה פדרר בתואר ה-84 שלו בקריירה כשזכה בטורניר דובאי. בגמר הוא ניצח את נובאק ג'וקוביץ' בתוצאה 3:6 5:7. זו הייתה הזכייה השביעית של פדרר בטורניר.
במהלך שנת 2015 שינה פדרר את סגנון המשחק שאפיין אותו במהלך כל הקריירה שלו, והתאים אותו במידה רבה לגילו ולכושרו הגופני. הוא הגביר משמעותית את מינון העליות לרשת, הפך להתקפי יותר ושאף לקצר למינימום את אורכה של כל נקודה. שינוי סגנון זה הביא לשיפור משמעותי ביכולותיו לעומת השנתיים שקדמו. בטורניר וימבלדון הוא הגיע לגמר לאחר שניצח את אנדי מארי בשלוש מערכות (7:5 7:5 6:4) ובגמר הפסיד לנובאק ג'וקוביץ' בארבע מערכות (6:7 7:6 4:6 3:6). שבועיים לאחר מכן זכה פדרר בטורניר סינסינטי מבלי שנשבר פעם אחת, עם ניצחון בגמר על נובאק ג'וקוביץ 6-7 3-6. באליפות ארצות הברית הפתוחה הגיע פדרר לגמר לאחר שלא הפסיד מערכה אחת, ונשבר פעם אחת בלבד, אך בגמר הפסיד לנובאק ג'וקוביץ' 6:4, 5:7, 6:4, 6:4.
בדצמבר פדרר הודיע על שינוי בצוות האימון שלו ל-2016 - סטפן אדברג עוזב את הצוות בעוד איוון ליוביצ'יץ', המדורג מספר 3 בעבר, יצטרף לסוורין לות'י. הוא הוסיף כי אדברג היה אמור להיות איתו ב-2014 בלבד, אבל לאחר מכן הסכים להמשיך להתלוות אליו גם ל-2015.
פדרר פתח את העונה בהגנה על תוארו בטורניר בריסביין, אף על פי שסבל מווירוס בתחילת הטורניר. הוא הגיע לגמר שם הוא הפסיד לראוניץ' בשתי מערכות לאחר שניצח אותו בגמר של שנה שעברה.
באליפות אוסטרליה הפתוחה שנערכה בינואר 2016 הגיע פדרר לשלב חצי הגמר שבו הפסיד לנובאק ג'וקוביץ' (1 בעולם) ב-4 מערכות (6-1, 6-2, 3-6, 6-3) שגם זכה בתואר.
יום אחרי ההפסד פדרר נפצע בברכו בתאונה ביתית ונדרש לניתוח ארתרוסקופיה לתיקון מיניסקוס קרוע. בשל כך הוא נעדר מהטורנירים ברוטרדאם, דובאי ואינידיאן וולס. הוא היה אמור לחזור לשחק במיאמי אבל וירוס בבטן מנע את חזרתו.
פדרר חזר לשחק במונטה קרלו שם הפסיד לטסונגה בשלוש מערכות. במדריד הוא ספג פציעה בגב ופרש מהטורניר. לאחר מכן, בטורניר רומא פדרר הפסיד בסיבוב השלישי לדומיניק ת'ים האוסטרי. פדרר נאלץ לפרוש מהרולאן גארוס בשל פציעה, וכך הגיע לקיצו רצף של 65 טורנירי גראנד סלאם רצופים בהם פדרר נטל חלק, רצף שהחל באוסטרליה הפתוחה בשנת 2000.
בטורנירי הדשא שבשטוטגרט והאלה פדרר הפסיד בחצי הגמר. באליפות וימבלדון שנערכה בתחילת יולי פדרר חזר מפיגור שתי מערכות ברבע הגמר מול מרין צ'יליץ', ובכך השווה את שיאיו של ג'ימי קונורס עם 11 חצאי גמר ו-84 ניצחונות בווימבלדון. בחצי הגמר הפסיד למילוש ראוניץ' מקנדה (6 בעולם) ב-5 מערכות (6-3, 6-7, 4-6, 7-5, 6-3) ונפצע שוב בברך במהלך המערכה החמישית. בהמשך החודש הודיע כי לא ישתתף באולימפיאדת ריו דה ז'ניירו ובשאר טורנירי הטניס עד סוף 2016. זו הייתה העונה הראשונה מאז שנת 2000 בה פדרר לא זכה בתואר, ובסוף השנה יצא מהעשירייה הראשונה בעולם לראשונה מזה 14 שנים.
בינואר 2017 זכה פדרר בתואר באליפות אוסטרליה הפתוחה לאחר שניצח במהלך הטורניר ארבעה שחקני עשירייה ראשונה, ברדיץ' בסיבוב השלישי, את נישקורי בחמש מערכות בשמינית הגמר, את סטאן ואוורינקה בחמש מערכות בחצי הגמר, ובגמר את רפאל נדאל בחמש מערכות (6–4, 3–6, 6–1, 3–6, 6–3) וזכה בתואר הגראנד סלאם ה-18 שלו. במערכה החמישית פדרר חזר מפיגור שבירה כדי לנצח את המשחק. בטקס הענקת הגביע פדרר הזכיר שהוא ונדאל היו אמורים להשתתף במשחק ראווה עבור הקרן של נדאל, אך נאלצו לבטל את המשחק מכייון ששניהם היו פצועים. זה היה הניצחון הראשון של פדרר על נדאל בגראנד סלאם מאז 2007, ולראשונה בגראנד סלאם חוץ מווימבלדון. בהגיעו הגמר פדרר הפך לשחקן המבוגר ביותר שמגיע לגמר גראנד סלאם מאז קן רוזוול ב-1974. כמו כן, הניצחון בגמר היה הניצחון ה-100 של פדרר באוסטרליה הפתוחה.
במרץ 2017 זכה פדרר בתואר אליפות אינדיאן וולס בפעם החמישית לאחר ניצחון במשחק הגמר על סטאן ואוורינקה בשתי מערכות (4-6, 5-7). בכך הפך בגיל 35 ושבעה חודשים לטניסאי המבוגר ביותר שזכה בטורניר מאסטרס, כשלפניו היה זה אנדרה אגאסי שזכה בגיל 34 ושלושה חודשים בטורניר סינסינטי. באפריל זכה בטורניר מיאמי היוקרתי לאחר שניצח בגמר את רפאל נדאל בשתי מערכות. לאחר מכן פדרר דילג על עונת החימר על מנת לנוח ולבוא מוכן לעונת הדשא.
כאשר פדרר חזר לשחק בטורניר הדשא בשטוטגרט, הוא ספג הפסיד מפתיע לגרמני טומי האס, לאחר שהפסיד נקודת משחק לטובתו. ב-25 ביוני 2017, זכה בפעם התשיעית בטורניר האלה מסבב ATP 500 והגיע ל-1,100 ניצחונות בקריירה.
ב-16 ביולי 2017 לאחר 5 שנות בצורת, זכה פדרר באליפות ווימבלדון בפעם השמינית, מבלי להפסיד מערכה (האדם השני לעשות זאת אחרי ביורן בורג ב-1976), לאחר ניצחון במשחק הגמר מול מרין צ'יליץ' בשלוש מערכות (6–3, 6–1, 6–4) וזכה בתואר הגראנד סלאם ה-19 בקריירה שלו. הוא הפך לשחקן המבוגר ביותר שזוכה בווימבלדון בעידן הפתוח. הזכייה בפעם השמינית בווימבלדון שברה את שיא הזכיות בווימבלדון של פיט סמפראס. זו גם הייתה הפעם השנייה שפדרר זכה בגראנד סלאם בלי לאבד מערכה לאחר שעשה זאת באוסטרליה ב-2007.
באוגוסט 2017 העפיל פדרר לגמר טורניר המאסטרס במונטריאול אך הפסיד לאלכסנדר זברב בשתי מערכות (4–6, 3–6).
באליפות ארצות הברית הפתוחה הפסיד פדרר בשלב רבע הגמר לדל פוטרו בארבע מערכות (5–7, 6-3, 6-7, 4-6).
ב-15 באוקטובר 2017 זכה פדרר בטורניר שנגחאי לאחר שניצח בגמר את רפאל נדאל בשתי מערכות (6-4,6-3). זה היה הניצחון החמישי הרצוף של פדרר על נדאל, לראשונה בקריירה, רצף שהתחיל ב-2015 בגמר טורניר בזל.
ב-29 באוקטובר 2017 זכה פדרר בטורניר בזל בפעם השמינית לאחר שניצח בגמר את חואן מרטין דל פוטרו בשלוש מערכות (7-6 4-6 3-6). את העונה הוא סיים עם הפסד בחצי הגמר לבלגי דויד גופין בטורניר סוף השנה בלונדון בשלוש מערכות. דירוגו בסוף העונה היה מספר 2 בעולם, מאחורי נדאל.
בינואר זכה פדרר בתואר הגראנד סלאם ה-20 שלו, לאחר שניצח בגמר אליפות אוסטרליה הפתוחה בחמש מערכות את הקרואטי מארין צ'יליץ' (6-1, 3-6, 6-3,(5-7) 6-7, 6-2) ובכך למעשה הגן על תוארו מהשנה הקודמת, והשווה את מאזנו לשיאני הזכיות בטורניר (6 פעמים) נובאק ג'וקוביץ' ורוי אמרסון.
בפברואר זכה בטורניר רוטרדם לאחר ניצחון בגמר על גריגור דימיטרוב בשתי מערכות. בעקבות זכייתו חזר למקום הראשון בדירוג ה-ATP, והפך לשחקן המבוגר ביותר שדורג במקום הראשון בהיסטורית הדירוג. באינדיאן וולס הוא הפסיד לדל-פוטרו בגמר בשובר שוויון במערכה השלישית, לאחר שהפסיד 3 נקודות משחק לטובתו. זה היה ההפסד הראשון של פדרר ב-2018 לאחר שניצח 17 משחקים רצופים, ההתחלה הטובה ביותר לעונה בקריירה שלו לאחר שב-2006 הוא פתח את העונה עם 16 ניצחונות רצופים.
ביוני זכה בטורניר שטוטגרט ושוב חזר למקום הראשון בדירוג העולמי.
באליפות ווימבלדון הפסיד ברבע הגמר למדורג 8 בעולם קווין אנדרסון בחמש מערכות, לאחר שכבר הוביל 0–2 במערכות.
בטורניר סינסינטי הפסיד בגמר לנובאק ג'וקוביץ' בשתי מערכות (6-4, 6-4). בארצות הברית פדרר הפסיד באופן מפתיע לאוסטרלי ג'ון מילמן.
בטורניר שאנגחאי פדרר הפסיד בחצי הגמר לבורנה צ'וריץ' הקרואטי. הוא הצליח לזכות לאחר מכן בפעם התשיעית בטורניר הביתי שלו בבזל. בטורניר המאסטרס בפריז הוא הפסיד בחצי הגמר בשובר שוויון במערכה השלישית לדיוקוביץ'. הוא סיים את העונה עם הפסד לזברב בטורניר סוף השנה. הוא דורג שלישי בסוף העונה מאחורי נדאל במקום השני ודיוקוביץ' במקום הראשון.
את 2019 פתח פדרר עם הגעה לסיבוב הרביעי באוסטרליה, שם הוא הפסד ליווני סטפנוס טסיטסיפאס 6-7 7-6 7-5 7-6
ב-2 במרץ הוא נקם בטסיטסיפאס עם ניצחון בגמר דובאי 4-6 4-6. זה היה תוארו ה-100 של פדרר, האיש השני להגיע למספר תלת ספרתי של תארים, אחרי ג'ימי קונורס שזכה ב-109 תארים. זה גם היה תארו השמיני בדובאי.
ב-18 במרץ הגיע לגמר אינדיאן וולס לאחר שנדאל פרש לפני משחק חצי הגמר ביניהם. הוא הפסיד לדומיניק ת׳יים 3-6 6-3 7-5. זה היה הפסדו הרביעי בגמר הטורניר לעומת חמישה ניצחונות.