Per il 2017 Hülkenberg si schierò con la Renault, al fianco del britannico Jolyon Palmer. Il debutto stagionale, in Australia, fu piuttosto negativo per Hülkenberg, che rimase escluso dal gruppo dei primi dieci in qualifica e si classificò undicesimo e fuori dai punti in gara. Nei seguenti Gran Premi di Cina e Bahrein il pilota tedesco ottenne dei buoni risultati in qualifica, facendo segnare in entrambe le occasioni il settimo tempo, ma non riuscì a confermare questa competitività in gara. A Shanghai, infatti, il pilota della Renault chiuse dodicesimo, mentre a Sakhir Hülkenberg, pur perdendo posizioni rispetto alla qualifica, conquistò i primi punti stagionali per sé e per la scuderia giungendo nono al traguardo.