Il 20 agosto bagna con un gol l'esordio in campionato con la casacca bianconera — cosa che non gli era riuscita nel triennio in azzurro — fissando il punteggio sul 2-1 finale nella vittoria interna sulla Fiorentina. Il 10 settembre, alla prima da titolare, firma una doppietta nei primi 10 minuti nel 3-1 ai danni del . Il 27 dello stesso mese sigla la prima marcatura con i bianconeri in Champions League, realizzando la seconda rete nello 0-4 esterno contro la . Il 29 ottobre segna la rete del definitivo 2-1 proprio contro la sua ex squadra, il Napoli, non esultando in segno di rispetto per la società partenopea. In seguito a un periodo di appannamento sottorete, l'11 dicembre ritrova il gol in campionato siglando una doppietta nell'1-3 del derby contro il . Il 28 febbraio 2017 trova il primo gol in Coppa Italia con la formazione torinese nella semifinale d'andata, realizzando la seconda rete nel 3-1 dello Stadium sul Napoli. Il 17 maggio mette in bacheca la Coppa Italia, primo trofeo in maglia bianconera nonché terzo consecutivo per la formazione di Massimiliano Allegri, in seguito alla vittoria per 2-0 sulla Lazio nella finale di Roma; quattro giorni dopo, con il successo 3-0 allo Stadium sul , arriva anche, con una giornata di anticipo, il sesto titolo italiano di fila che permette a Higuaín di conquistare il primo "double" nazionale, al contempo terzo di fila per la Juventus, e soprattutto alla squadra di battere dopo 82 anni il record della Juve del Quinquennio. Non riesce invece l'affermazione europea in Champions League, dove il 3 giugno i bianconeri cedono nella finale di Cardiff 1-4 contro il Real Madrid: per Higuaín, in campo internazionale, si tratta della quarta finale persa su quattro disputate tra club e nazionale.