הסינגל השלישי מהאלבום: "Side to Side" יצא ב-29 באוגוסט ובוא היא מארחת בפעם השנייה את ניקי מינאז', הופעת הבכורה של השתיים לשיר הייתה בטקס פרסי ה-MTV של אותה שנה, הופעה שקיבלה ביקורות שליליות על הפרובוקטיביות שלה בנוסף על המילים והמשמעות הפרובוקטיבית והנועזת של השיר, הקליפ לשיר יצא באותו הערב וזכה להצלחה ויראלית לאחר שהיה לשיר השני של גרנדה שצבר למעלה ממיליארד צפיות, בנוסף לכך השיר זכה להצלחה גדולה גם במצעדים ונכנס לעשירייה הפותחת של יותר מ-20 מצעדים בעולם בהם גם המצעד האמריקאי, הבריטי, האוסטרלי והקנדי, והיה לאחד השירים המושמעים והמצליחים ביותר באותה שנה (גם בישראל כאשר הגיע למקום 26 במצעד השנתי הבינלאומי של גלגלצ), באותו החודש התארחה גרנדה בשיר של מק מילר "My Favorite Part" והוציאה את הסינגל הרביעי שלה מהאלבום, שנקרא "Everyday".
אריאנה כתבה וביצעה את השיר "They Don't Know" בעבור סרט ההנפשה "טרולים" של חברת דרימוורקס.
בפברואר 2017 פתחה את סיבוב ההופעות השלישי והבינלאומי השני שלה שנקרא: "Dangerous Woman Tour" בפיניקס, אריזונה, סיבוב ההופעות עבר גם באירופה, אסיה ואמריקה הלטינית. ב-22 במאי 2017, בסיום הופעה באולם מנצ'סטר ארנה במסגרת סיבוב ההופעות באירופה, התרחש פיגוע טרור במסגרתו פוצץ מחבל מתאבד מטען נפץ וגרם למותם של 22 ולפציעתם של 59 אנשים. בעקבות הפיגוע הודיעה הזמרת על דחייה של המשך מסע ההופעות ועקב כך בוטלו כ-5 הופעות באירופה שהיו כחלק ממסגרת סיבוב ההופעות, בהמשך הודיעה כי תקיים הופעה מיוחדת למען הקורבנות במנצ'סטר והיא אכן קיימה מופע התרמה שהתקיים במנצ'סטר בשם, "One Love Manchester". לצד גרנדה הופיעו אומנים מצליחים רבים בהם גם מיילי סיירוס, קייטי פרי, ג'סטין ביבר, וקולדפליי. המופע שודר בלמעלה מ-50 מדינות והיה למשדר הנצפה ביותר בבריטניה באותה שנה, בנוסף לכך גויס במופע כיותר מ-17 מיליון יורו ובעקבות כך עיריית מנצ'סטר הכריזה על גרנדה כ-"אזרחית של כבוד" בעיר, ואף ביצעה מחדש את השיר "Somewhere Over the Rainbow". לאחר מכן, גרנדה שבה להמשך סיבוב ההופעות. במהלך הטור גרנדה הכריזה על צאת הבושם "Moonlight". ב-20 בספטמבר 2017 הודיעה גרנדה על שיתוף פעולה עם מותג הספורט ריבוק שנקרא "Ariana x Reebok". ב-27 בספטמבר 2017, הוציאה גרנדה את אלבום הלהיטים הראשון שלה, The Best אשר יצא רק ביפן.
2018: "Sweetener".
ב-24 במרץ 2018 לאחר תקופה של שקט תקשורתי מצידה היא הופיעה בהפגנת "March For Our Lives" - הפגנה שנערכה במקביל ב-835 ערים שונות בעד הגברת הפיקוח על כלי נשק, זאת בעקבות הטבח בתיכון דאגלס בפלורידה כחודש לפני כן.
ב-20 באפריל 2018 פרסמה גרנדה את הקליפ לשיר הראשון אותו היא הוציאה לאחר הפיגוע "No Tears Left to Cry" כסינגל הבכורה מאלבומה הרביעי, השיר זכה לביקורות חיוביות רבות אשר מהללות את המשמעות של השיר והפקתו, השיר זכה להצלחה רבה והגיע למקום השלישי במצעד הבילבורד בשבוע הראשון ליציאתו ולעשירייה הפותחת בלמעלה מ-25 מצעדים ברחבי העולם, בהם המצעד הבריטי, הקנדי, האוסטרלי והישראלי.
במהלך תוכנית אירוח, אמרה כי האלבום הרביעי שלה ייקרא "Sweetener" והוא מתוכנן לצאת ב-20 באוגוסט, אך לאחר כחודשיים החליטה גרנדה להקדים את מועד ההוצאה ל-17 באוגוסט. ב-2 ביוני, בפסטיבל המוזיקה Wango Tango חשפה אריאנה חלק משירה החדש במסגרת האלבום עם ניקי מינאז' אשר נקרא "The Light Is Coming". ב-12 ביוני, גרנדה הודיעה על בושם שלישי בשם "Cloud", שיצא ב-23 בספטמבר.
האלבום יצא לאור למכירה מוקדמת ב-20 ביוני 2018 יחד עם הסינגל הקידום "The Light Is Coming", והסינגל השני מתוך האלבום אשר נקרא "God Is a Woman", הופץ ב-13 ביולי 2018, ושחזר את הצלחת הסינגל הראשון לאחר שהגיע לעשרת הגדולים במצעדי המוזיקה של אמריקה, בריטניה ואוסטרליה כאשר הוא מלווה בקליפ פרובוקטיבי אשר מתואר כפורץ דרך ו"פוסט פמיניסטי" על ידי המבקרים ואף דורג כקליפ הטוב ביותר של אותה שנה במגזין בילבורד. האלבום יצא באופן רשמי ב-17 באוגוסט 2018. האלבום זכה להצלחה רבה ברחבי העולם. הוא הגיע למקום ראשון בספוטיפיי, באייטיונס ובאפל מיוזיק בכמעט 100 מדינות ברחבי העולם. עוד דוגמה להצלחת האלבום הוא השיר "Breathin" הוא יצא יחד עם כל האלבום וזכה להצלחה גדולה ולתשבחות וכל זאת ללא כל קידום מצידה של גרנדה. לאחר מכן, כדי לקדם מעט את האלבום יצאה לסיבוב הופעות קטן שנקרא "Sweetener Sessions" רק באמריקה שכלל שלוש הופעות בלבד, בנוסף לכך האלבום זכה בפרס גראמי בקטגוריית אלבום פופ הטוב ביותר ובכך העניק לגרנדה את גראמי הראשון שלה.
גרנדה השתתפה בשידור של רשת NBC, ששמו "A Very Wicked Halloween: Celebrating 15 Years On Broadway" ששודר ב-29 באוקטובר, בו היא שרה את השיר "The Wizard and I" מהמחזמר "מרשעת".
2019–הווה: "Thank U, Next" ו-"Positions".
אריאנה גרנדה הצהירה בשנת 2018, כי אלבומה החמישי עתיד לצאת בתחילת שנת 2019. בהמשך, פורסם כי תאריך צאתו מיועד ל-8 בפברואר 2019 וכי שמו יהיה, Thank U, Next. הסינגל הראשון מתוכו, "Thank U, Next" אשר מפרט על מערכות היחסים שלה הפך ללהיט בינלאומי שזכה להצלחה חסרת תקדים כאשר הגיע למקום הראשון במצעד הבילבורד הוט 100 והיה לראשון של גרנדה שעשה זאת. בנוסף לכך, הגיע השיר למקום הראשון בעשרות מצעדים נוספים והקליפ לשיר אשר כולל מחוות לסרטי קאלט של תחילת שנות האלפיים (בהם "ילדות רעות" ו-"מעודדות צמודות") שבר שיאים והפך לשיר עם מספר הצפיות הגבוה ביותר ב24 השעות הראשונות ליציאתו (55 מיליון צפיות). לאחר מכן, הודיעה גרנדה כי סיבוב ההופעות הרביעי שלה, "Sweetener World Tour", עתיד להתקיים בין מרץ 2019, לאוקטובר של אותה השנה.
ב-18 בינואר 2019, הוציאה את השיר "", בתור הסינגל השני מתוך האלבום, Thank U, Next. השיר אשר מספל את השיר "My Favorite Things" מהמחזמר "צלילי המוזיקה" הצליח לשחזר את הצלחת קודמו ואף העפיל עליו כאשר הגיע בשנית למקום הראשון של מצעד הבילבורד הוט 100, ושל מצעדים נוספים. בנוסף לכך, שבר השיר את כל שיאי הסטרימינג בשבוע בכורתו. בין היתר הוציאה גרנדה את הסינגל השיווקי "Imagine" שזכה להצלחה נאה והיה לסיגנל השיווקי המצליח ביותר שלה. ב-9 בפברואר, יחד עם יציאת האלבום, יצא הסינגל השלישי מתוכו, "Break Up With Your Girlfriend, I'm Bored".
ב-19 בפברואר 2019, שברה גרנדה שיא נוסף, שלא נשבר ב-55 שנים האחרונות (בפעם הקודמת, נשבר השיא על ידי הביטלס) בכך שלהיטיה "Thank U, Next" "Break Up With Your Girlfriend, I'm Bored" ו-"" הגיעו למקום השלישי, השני והראשון במצעד הבילבורד הוט 100, בהתאמה.
ב-18 במרץ, גרנדה החלה את סיבוב ההופעות הרביעי שלה, שנקרא "Sweetener World Tour", שמטרתו קידום שני האלבומים האחרונים שלה: Sweetener ו-Thank U, Next, במהלכו גרנדה הופיעה באמריקה הצפונית ובאירופה. ב-1 בספטמבר, הודיעה על צאת הבושם שלישי שלה "Thank U, Next".
באותה שנה השתתפה גרנדה בעוד מספר פרויקטים בהם שיר מחאה בו השתתפו עוד 30 זמרים שנקרא "Earth", השיר נועד להגביר את מודעות איכות הסביבה בעולם, השיר "Boyfriend" ביחד עם ההרכב סושיאל האוס שהיו שותפים לכתיבת שירים קודמים של גרנדה (בהם גם ""), השיר זכה להצלחה רבה, נכנס לעשירייה הפותחת במצעדים רבים בעולם בהם גם האמריקאי, הבריטי והאוסטרלי והוא זכה בפרס VMA ובמועמדות לגראמי לשיתוף הפעולה הטוב ביותר, גרנדה אף הייתה אחת ממפיקי הפסקול של הסרט "המלאכיות של צ'רלי" ביחד עם מקס מרטין ומפיקים נוספים, מאותו הפסקול היא הוציאה את הסינגל "Don't Call Me Angel" כאשר בו היא משתפת פעולה עם מיילי סיירוס ולנה דל ריי, למרות הבאז הגדול שהשיר השיג ביציאתו הוא קיבל ביקורות פושרות ולא זכה להצלחה רבה בהשוואה לסינגלים הקודמים שגרנדה הוציאה באותה שנה.
ב-23 בדצמבר, הוציאה את "K Bye for Now (SWT Live)", אלבום ההופעה הראשונה שלה מתוך סבב ההופעות "Sweetener World Tour".
בינואר 2020, הופיעה גרנדה בטקס הפרסי גראמי 2020 בו ביצעה את להיטיה "imagine", "My Favorite Things", "7 rings" ו-"thank u, next".
ב-8 במאי 2020, הוציאה גרנדה את הסינגל "Stuck with U", השיר, בשיתוף פעולה עם הזמר ג'סטין ביבר, יצא על מנת לגייס כספים לטובת טיפול במגפת הקורונה והוא הצליח להגיע למקום הראשון במצעד הבילבורד בשבוע הראשון ליציאתו. ב-22 במאי, התארחה גרנדה בסינגל "Rain on Me", של הזמרת ליידי גאגא, השיר זכה להצלחה מיידית עם יציאתו והיה לשיר השני של גרנדה באותה שנה (והרביעי סך הכל) אשר הגיע לראש מצעד הבילבורד בשבוע הראשון ליציאתו.
ב-27 באוגוסט, יצא השיר "Ice Cream" של בלאקפינק בשיתוף פעולה עם סלינה גומז, שיר שגרנדה הייתה בין כותביו. באוקטובר, הוציאה את הסינגל הראשון מתוך אלבומה השישי, "Positions", שהגיע היישר אל המקום הראשון במצעד הבילבורד הוט 100, ובכך הפכה גרנדה לאמנית עם המספר הרב ביותר של שירים שהגיעו היישר אל המקום הראשון במצעד. כעבור מספר ימים, הוציאה את הבושם הרביעי שלה "R.E.M".
ב-30 באוקטובר, יצא אלבומה השישי, הנושא את שם השיר. בדצמבר 2020, הוציאה עם מריה קארי וג'ניפר הדסון את השיר "".