Dne 16. listopadu 2017 bylo potvrzeno, že Harley zůstane v týmu i v sezóně 2018. Jeho týmovým kolegou byl Pierre Gasly. První bod získal za desáté místo při Velké ceně Ázerbájdžánu. Z Velké ceny Monaka odstoupil v sedmdesátém kole, kvůli nehodě s Charlesem Leclercem, kterému selhaly brzdy. Na body do konce sezóny dosáhl pouze v Německu a v USA. Se ziskem čtyř bodů skončil na předposledním 19. místě. Dne 26. listopadu bylo oznámeno, že Harley v sezóně 2019 s týmem Toro Rosso nebude pokračovat. Nahradil jej Alexander Albon.