У першому ж матчі нового сезону Валенсія допоміг «Юнайтед» переграти минулорічного чемпіона «Лестер Сіті» у поєдинку за Суперкубок Англії (2:1) і завоювати черговий трофей. Сам еквадорець у цій грі віддав результативну передачу на Златана Ібрагімовича. Надалі Валенсія міцно закріпився у стартовому складі своєї команди, остаточно перекваліфікувавшись у правого захисника. Протягом року загалом провів за клуб 43 гри, в яких забив один гол (проти «Мідлсбро») і віддав шість результативних передач. 26 лютого 2017 року провів на полі всі дев'яносто хвилин у фінальній грі Кубка Ліги проти «Саутгемптона» (перемога 3:2). Також відігравав важливу роль у переможному для МЮ розіграші Ліги Європи, протягом якого тричі виводив команду на поле як капітан. Зокрема був капітаном «Юнайтед» у фінальному матчі проти амстердамського «Аякса», який завершився перемогою англійців із рахунком 2:0. 18 травня 2017 року був визнаний найкращим гравцем «Манчестер Юнайтед» в сезоні за версією одноклубників. 26 травня 2017 року клубом було оголошено про подовження контракту із Валенсією до червня 2019 року.