2017. január 16-án a Mercedes bejelentette, hogy Valtteri Bottas lesz a 2016-os világbajnok, Nico Rosberg utódja a csapatnál, Lewis Hamilton csapattársaként. Bottas a Mercedesszel futott 4. versenyén, az orosz nagydíjon megszerezte első futamgyőzelmét, miután a rajtnál megelőzte a pole-pozícióból rajtoló Sebastian Vettelt, és a leintésig meg tudta tartani előnyét. Második győzelmét a Red Bull Ringen aratta, pole-pozícióból indulva.