L'annata successiva è di tutt'altro spessore: mostrando un'ottima vena realizzativa fin dalle prime uscite, il centravanti bosniaco si afferma come il miglior marcatore stagionale nella storia della Roma, toccando quota 39 reti (tra campionato e coppe) in occasione della sfida vinta 2-0 contro l' del 1º aprile 2017; il record precedente apparteneva a Francesco Totti, autore di 32 gol nella stagione 2006-2007. Oltre a ciò, Džeko supera il primato personale di 36 reti stabilito nella stagione 2008-2009. Si laurea inoltre capocannoniere dell'Europa League con 8 reti (a pari merito con Giuliano) e della Serie A 2016-2017 con 29 reti.