2015年からフェラーリで参戦。チームメイトは2007年チャンピオンのキミ・ライコネン。固定ナンバー制が導入された前年もチャンピオンとしての参戦であったため「1」をつけていたが、このシーズンからは前年のうちにあらかじめ選択していた「5」を付ける。テストからフェラーリのSF15-Tは好調で、開幕戦オーストラリアGPで3位表彰台を獲得。続く、第2戦マレーシアGPでは予選2位を獲得し、フェラーリとして2年ぶりのフロントローとなった。決勝では2ストップ作戦を成功させ、自身にとって2013年最終戦以来、フェラーリとしても2年ぶりの優勝を獲得した。また、第10戦ハンガリーGPではスタートでトップに立つと第2戦マレーシア以来の優勝を飾り、3度のワールドチャンピオンの座に立ったアイルトン・セナの通算勝利数に並んだ。さらに、第13戦シンガポールGPでは、自身約2年ぶり、フェラーリとして約3年ぶりのポールポジションを記録し、決勝でも安定したペースコントロールでシーズン3勝目を挙げた。その後もロシアGPではデブリ処理のマーシャルとあわや接触という場面にも、冷静に対処して2位表彰台を獲得。終盤戦に一時はランキング2位に浮上したがニコ・ロズベルグが優勝したメキシコGPでのシーズン初リタイアも響き、フェラーリでの最初のシーズンはランキング3位となった。しかし、移籍初年度から3勝を挙げ、メルセデスの一角をあわや崩すのではないかという活躍を見せ、来年への期待を覗かせるシーズンとなった。またシンガポールGPでのポールポジションは、2015年シーズンでメルセデス以外のドライバーが獲得した唯一のポールポジションとなった。