Coco Vandeweghe commence la saison 2017 à la Hopman Cup aux côtés de Jack Sock. Ils atteignent la finale où ils s'inclinent face à la France. Lors de l'Open d'Australie, elle réussit à s'extirper d'un début de parcours difficile en battant la tête de série numéro 15 Roberta Vinci, (6-1, 7-6) au premier tour, puis la Française Pauline Parmentier (6-4, 7-6), avant de sortir la joueuse canadienne en forme en ce début d'année, Eugenie Bouchard (6-4, 3-6, 7-5) après un gros match et ainsi atteindre les huitièmes de finale. Elle affronte ensuite la mondiale et tenante du titre Angelique Kerber, qu'elle bat (6-2, 6-3) en 1 h 10 de jeu avec 30 coups gagnants pour 20 fautes directes, battant pour la première fois une numéro 1 mondiale. Au tour suivant, elle bat l'Espagnole Garbiñe Muguruza, mondiale, (6-4, 6-0) en 1 h 23, dominant son adversaire par son jeu puissant et par sa confiance. Elle atteint sa première demi-finale en Grand Chelem où elle défie sa compatriote de 36 ans, Venus Williams. Elle s'incline en 3 sets (7-6, 2-6, 3-6).