V této sezóně trápily Kvjata časté technické problémy, kvůli kterým musel i několikrát odstoupit. Na body dosáhl v úvodním závodě v Austrálii a ve Velké ceně Španělska. Dne 26. září 2017 tým Toro Rosso oznámil, že Kvjata od nadcházející Velké ceny Malajsie nahradí Francouz Pierre Gasly. Kvjat se vrátil k závodění v týmu Toro Rosso ve Velké ceně USA poté, co se Carlos Sainz Jr. přesunul do týmu Renault. Závod dokončil na bodovaném desátém místě, ale i přesto ho od dalšího závodu v Mexiku nahradil Brendon Hartley. Dne 25. října 2017 bylo potvrzeno, že tým s Kvjatem ukončil spolupráci.