Jabarkan Kembali ke Atalanta dari Marten de Roon

Pada 10 Agustus 2017, De Roon kembali bergabung dengan Atalanta dengan biaya yang tidak diumumkan. Ia sekali lagi mengukuhkan dirinya sebagai pemain inti di bawah arahan Gian Piero Gasperini, dan membantu Atalanta finis di tempat ketiga dalam musim 2018–19, yang mengantarkan mereka ke babak penyisihan grup 2019–20 UEFA Champions League. Ia juga mencetak gol voli melawan Fiorentina dalam semifinal Coppa Italia pada menit ke-58. Atalanta memenangkan pertandingan dengan skor agregat 5–4, meskipun kalah dalam final melawan Lazio. Ia melakukan debutnya di Liga Champions pada 18 September 2019 melawan Dinamo Zagreb.