Für 2006 versprach er Besserung und begründete seine erste Renault-Saison mit der Eingewöhnung ins Team und dem Umstieg auf Michelin-Reifen. Aber auch im zweiten Jahr erzielte sein Teamkollege Alonso bessere Ergebnisse, gewann sieben Rennen und holte sich seinen zweiten WM-Titel, während Fisichella sich mit einem Sieg und regelmäßigen vorderen Punkteplatzierungen zufriedengeben musste. Im Endklassement konnte er sich auf Rang vier verbessern. Als Alonso das Team in Richtung McLaren verließ, legte sich Fisichella für die Saison 2007 den WM-Titel als Ziel fest. Noch im Winter musste er seine Aussage wieder revidieren, nachdem feststand, dass der Renault R27 eine Fehlkonstruktion war und nicht zu Siegen taugte. Seinen neuen Teamkollegen Heikki Kovalainen konnte Fisichella in der ersten Saisonhälfte im internen Duell deutlich schlagen, in der zweiten Hälfte ließ dieser den Italiener jedoch zusehends hinter sich. Während der Finne nun regelmäßig punktete und beim Großen Preis von Japan in Fuji als Zweiter die einzige Podestplatzierung für Renault in dieser Saison herausfuhr, konnte sich Fisichella kaum mehr in Szene setzen. Er beendete die Saison mit 21 Punkten auf Rang acht – einen Platz hinter Kovalainen.