Il 23 ottobre 2016, alla 9ª giornata del campionato 2016-2017, realizza la sua prima doppietta in Serie A nella partita vinta 5-3 in trasferta contro il Cagliari. Il 18 dicembre 2016, nel match perso 3-1 in trasferta contro la Lazio, indossa per la prima volta la fascia da capitano. Il 16 febbraio 2017 decide su punizione la sfida in casa del Borussia Mönchengladbach, valevole per i sedicesimi di Europa League; si tratta della prima vittoria della Fiorentina in Germania. Termina la terza stagione alla Fiorentina con 14 gol in 42 partite stagionali, di cui 11 gol realizzati in campionato.