Au premier tour du championnat du monde 2017, opposé à la tête de série 8 Marco Fu, il mène 7-1, 8-4 et 9-8 puis finit par s'incliner à la manche décisive (10-9). Brecel remporte son premier titre dans un tournoi classé au championnat de Chine à Canton. Pour ce faire, il élimine Ronnie O'Sullivan en quart de finale, 6-5, puis Shaun Murphy en finale, 10-5. Cette performance fait de lui le tout premier joueur originaire d'Europe continentale à s'imposer dans un tel évènement. Il progresse également dans le top 16 pour la première fois de sa carrière. Un mois après cette victoire, Brecel réussit à se hisser jusqu'en demi-finale à l'Open mondial, non sans mal, remportant trois matchs au terme d'une manche décisive. Il est battu par le Chinois Ding Junhui 6 manches à 4.