Ainsi, il doit donc déclarer forfait pour la première session des essais hivernaux de Barcelone. Il est remplacé par Antonio Giovinazzi, le troisième pilote de la Scuderia Ferrari. Il reprend le volant lors de la deuxième semaine de tests et participe aux deux premières séances d'essais libres de Melbourne, avant de déclarer forfait, handicapé par sa blessure. Antonio Giovinazzi le remplace donc pour les séances restantes ainsi que pour la course, qu'il termine en douzième position. Il déclare à nouveau forfait deux semaines plus tard, en Chine, et est à nouveau remplacé par Antonio Giovinazzi. Il peut disputer son premier Grand Prix au volant de la Sauber C36 à Sakhir, qu'il termine onzième. Lors du Grand Prix d'Espagne qui marque le début de la saison européenne, Wehrlein finit huitième et inscrit ses premiers points pour l'écurie ; en Azerbaïdjan, il marque le point de la dixième place. Sa deuxième moitié de saison est plus délicate et son matériel ne lui permet plus de viser les points. Il est même régulièrement battu par Marcus Ericsson, mais termine tout de même du championnat grâce à ses cinq unités, alors que le compteur du Suédois reste vierge. Le , Sauber annonce que Pascal Wehrlein ne sera pas reconduit pour la saison 2018 et qu'il sera remplacé par Charles Leclerc.