Tras la marcha de Carlos Bacca, y pese a las llegadas de Ciro Immobile y Fernando Llorente, Gameiro fue titular durante la &lt;a href="Primera%20Divisi%C3%B3n%20de%20Espa%C3%B1a%202015/16"&gt;temporada 2015/16&lt;/a&gt;. Su primer gol llegó en el primer título en juego de la temporada, en la Supercopa de Europa, que sin embargo perdieron por 5-4 ante el F.C. Barcelona. El 24 de octubre de 2015, Gameiro anotó un hat-trick en un partido de la Liga en casa contra el Getafe C.F., en el que el Sevilla ganó 5-0, logrando su primer triplete de Liga.