În sezonul 2015-2016, Pjanić a marcat un gol din lovitură liberă cu Juventus pe 30 august și înscriind mai multe goluri, inclusiv în Liga Campionilor împotriva lui Bayer Leverkusen. Până la pauza din ianuarie, a marcat 7 goluri și a dat încă 5 pase de gol, fiind dorit de Barcelona și Real Madrid în fereastra de transfer de iarnă. Spre sfârșitul sezonului, zvonurile posibilei plecării lui Pjanić de la AS Roma s-au răspândit în presa, deoarece el a fost dorit de Juventus. A terminat sezonul cu 10 goluri în campionat și 12 în toate competițiile, având și cele mai multe pase de gol date în Serie A pentru al doilea sezon consecutiv, la egalitate cu Paul Pogba de la Juventus, cu 12 pase.