Den 25 juni 2015, bara dagarna före Söderberg skulle bli free agent, byttes han bort till Colorado Avalanche mot ett val i draften 2016. Dagen därpå, den 26 juni, skrev Söderberg ett femårskontrakt med Avalanche, till ett värde av $23,75 miljoner. Den 8 oktober samma år spelade han sin första NHL-match för Avalanche och senare samma månad, den 30 oktober, gjorde han sitt första mål för klubben. Söderberg spelade samtliga matcher i grundserien och stod för sin poängmässigt bästa säsong i NHL. På 82 matcher noterades han för 51 poäng och vann Avalanches interna assistliga med 39 assister. Laget misslyckades dock att ta sig till slutspelet.