Saya mau tau 2016-sekarang: cuti dan  ÷ dari Ed Sheeran

Pada 13 Desember 2016, setelah absen setahun dan istirahat dari media sosial, Sheeran mencuitkan gambar dan mengubah Twitter, Facebook dan Instagramnya menjadi biru muda menyiratkan rilis album baru, masing-masing album Sheeran sebelumnya adalah latar belakang single berwarna dengan simbol matematika yang solid. Pada 1 Januari 2017 , Sheeran mengunggah video di situs media sosial yang menunjukkan dia memegang secarik kertas dengan kata-kata "New Music Coming Friday" tertulis di atasnya. Pada 2 Januari 2017, ia mengunggah sebuah video 10 detik di Twitter dan media sosial lainnya yang menunjukkan apa yang diasumsikan desain sampul album terbaru yang berjudul ÷ (dibaca sebagai "divide") yang dirilis 3 Maret 2017. Album debut di nomor satu di Inggris, Amerika Serikat, Jerman, Australia, Kanada, dan pasar besar lainnya. Dengan penjualan minggu pertama 672.000 album itu adalah penjualan album tercepat oleh artis solo pria di Inggris, dan tercepat ketiga dalam sejarah chart Inggris di belakang  25 oleh Adele dan Be Here Now oleh  Oasis. ini juga memiliki penjualan minggu pertama terbesar di 2017 di AS. Album ini merupakan album dengan penjualan tertinggi di minggu pertama pada tahun 2017 di AS, yang kemudian dilewati oleh Taylor Swift dengan albumnya Reputation.

Pada tanggal 6 Januari Sheeran merilis dua single, "Shape of You" dan "Castle on the Hill"; tema dari single terakhir adalah tentang pendidikan Sheeran di kampung halamannya di Framlingham di Suffolk, dengan kastel mengacu pada Framlingham Castle. Setelah merilis single ini, Sheeran melanjutkan untuk menjadi penyiar radio BBC Radio 1 Breakfast Show dengan Scott Mills disimpulkan bahwa ia mungkin akan membuat penampilan di Glastonbury Festival pada tahun 2017. Kedua single ini melanjutkan untuk memecahkan satu hari catatan pemutaran daring Spotify, dengan total gabungan lebih dari 13 juta aliran dalam 24 jam. Pada tanggal 13 Januari, "Shape of You" dan "Castle on the Hill" masuk dalam UK Singles Chart di nomor satu dan nomor dua, pertama kalinya dalam sejarah seorang artis mengambil bagian dua posisi di tangga lagu Inggris dengan lagu-lagu baru. pada hari yang sama ia juga menjadi artis pertama untuk debut di nomor satu dan nomor dua di German Single Charts resmi. Pada tanggal 15 Januari, lagu debut di nomor satu dan nomor dua di ARIA Singles Charts, pertama kalinya dicapai dalam sejarah tangga lagu Australia. Pada tanggal 17 Januari, "Shape of You" debut di nomor satu di Billboard  Hot 100 AS, sedangkan "Castle on the Hill" masuk di nomor enam; hal ini membuat Sheeran menjadi artis pertama yang memiliki dua lagu secara bersamaan yang debut di 10 besar di AS.

Pada tanggal 26 Januari, Sheeran mengumumkan tanggal tur untuk album  ÷  di Eropa, Amerika Selatan dan Amerika Utara dari tanggal 17 Maret hingga 14 Juni 2017. Pada tanggal 17 Februari 2017, Sheeran merilis "How Would You Feel (Paean)". Meskipun bukan single resmi, lagu memuncak di nomor dua di Inggris. Per 11 Maret 2017 Sheeran telah memiliki single 10 besar dari ÷ di UK Singles Chart, mematahkan rekor DJ Skotlandia Calvin Harris yang memiliki sembilan single 10 besar dari satu album. Single keempat dari ÷, "Perfect", berada di nomor satu di Britania Raya dan Australia, dan versi akustik dari lagu ini yang berjudul "Perfect Duet", sebuah kolaborasi bersama Beyoncé, berada di nomor satu di AS dan Britania Raya, menjadi single Natal nomor satu Britania Raya pada tahun itu. Pada tanggal 7 November, Taylor Swift mengungkapkan bahwa Sheeran berkolaborasi dengannya di lagu berjudul "End Game" dari album studio ke enamnya Reputation. Lagu ini, yang juga fitur bersama rapper Future,  dirilis pada tanggal 10 November.

Pada tanggal 4 Desember, Sheeran menjadi artis yang diputar daring terbanyak di Spotify pada tahun 2017 dengan 6.3 miliar pemutaran daring. Dia memiliki album terbesar pada tahun itu di Spotify dengan ÷ diputar daring sebanyak 3.1 miliar kali, dan bersama lagu "Shape of You" dengan 1.4 miliar diputar daring. Pada tanggal 5 Desember 2017, artis hip-hop Eminem mengumumkan bahwa Sheeran telah berkolaborasi dengannya di lagu "River" untuk album studio kesembilannya berjudul Revival. Bekerja bersama Eminem, Sheeran menyatakan, "Dia merupakan salah satu alasan aku mulai menulis lagu, dan sangat menyenangkan bekerja bersamanya." Berbicara di The Late Late Show di televisi Irlandia pada tanggal 15 Desember, Sheeran menyatakan dia telah menulis sebuah lagu untuk lagu latar film James Bond jikalau dia mendapat panggilan telepon dari produser serial film ini.

Pada tanggal 3 Januari 2018, "Shape of You" dinobatkan menjadi single dengan penjualan terlaris tahun 2017 di Britania Raya, dan single dengan penjualan terlaris tahun 2017 di Billboard Hot 100 di AS. Dihari yang sama, ÷ dinobatkan menjadi album dengan penjualan terlaris tahun 2017 di Britania Raya, dan di AS. Pada April 2018, IFPI menobatkan ÷ menjadi album dengan penjualan terlaris di seluruh dunia pada tahun 2017. Di Billboard Music Awards 2018 pada tanggal 20 Mei, Sheeran membawakan "Galway Girl" di konsernya di Phoenix Park di Dublin, Irlandia, dan memenangkan enam penghargaan, termasuk di kategori Top Artist dan Top Hot 100 Artist.