Kaudelle 2007 Rosberg sai tallikaverikseen Williamsin edellisen kauden testikuljettajan, itävaltalaisen Alexander Wurzin. Nico ajoi kaudella tasaisen varmasti ja osoitti monesti olevansa huomattavasti tallitoveriaan nopeampi. Wurz oli kuitenkin pitkään edellä pisteissä sijoituttuaan hyvin erikoisissa Kanadan ja Euroopan GP:ssa. Belgian GP:n kuudennella sijallaan Nico nousi kuljettajien MM-sarjassa Wurzin ohi yhdeksänneksi. Uran siihen saakka paras kisasijoitus – neljäs – tuli kauden päättäneessä Brasilian GP:ssa. Kaudella 2007 Rosberg murtautui väkevästi F1-sarjan parhaiden kuljettajien kastiin seitsemällä pistesijoituksellaan ja rohkeilla ohituksillaan. MM-loppupisteissä hän oli yhdeksäs.