7 Ocak 2017'de, 4-0 kazandıkları Reading ile oynanan FA Cup üçüncü turu maçında attığı golle kulüp tarihindeki 249. golüne ulaşarak Bobby Charlton'ı yakaladı ve kulüp tarihinin en golcü iki oyuncusundan biri oldu. 21 Ocak'ta, Stoke City deplasmanının son dakikasında takımına 1-1'lik beraberliği getiren golle birlikte kulüp kariyerindeki 250. golüne ulaştı ve Charlton'ı geride bırakarak Manchester United tarihinin en çok gol atan futbolcusu oldu. 29 Ocak'taki Wigan Athletic maçı öncesinde kendisine, bu unvanın bir nişanesi olarak Bobby Charlton tarafından bir Altın Ayakkabı ödülü takdim edildi. Bu başarısının ardından kendisine ayrıca 2017 yılının FWA Övgü Ödülü takdim edildi. 26 Şubat'ta Southampton ile oynanan ve takımının 3-2 kazandığı 2017 EFL Cup Finali'nde yedekler arasında olan futbolcu, takım kaptanı olarak üçüncü kupasına ulaşırken aynı zamanda kariyerindeki üçüncü EFL Cup şampiyonluğunu elde etti. 23 Nisan'daki 2-0'lık Burnley deplasmanında takımının ikinci golünü atan Rooney, 30 Nisan'daki 1-1 sona eren Swansea City maçında takımını 1-0 geçen golü penaltıdan kaydetti. 14 Mayıs'taki 2-1 kaybettikleri Tottenham Hotspur deplasmanında takımının tek golünü atarken, bu gol kendisinin Manchester United formasıyla attığı son gol oldu. 24 Mayıs'ta Ajax ile 2017 UEFA Avrupa Ligi Finali'nde karşılaşan Manchester United, maçtan 2-0 galip ayrılarak kupayı kazanan taraf oldu. Rooney ise maçın 89. dakikasında oyuna girmişti. UEFA Avrupa Ligi kupasını kazandığı bu maç, Rooney'nin Manchester United kariyerindeki son maçı oldu. Premier League'de attığı 5 gol, kariyerindeki en az lig golünü attığı sezon olurken; tüm resmî organizasyonlarda attığı 8 gol ise 2002-03 sezonuyla birlikte kariyerinin gol bakımından en verimsiz sezonu oldu.