Jabarkan 2017–2018: Voicenotes dari Charlie Puth

Pada tanggal 21 April 2017, Puth merilis single utama, "Attention", dari album studio keduanya, Voicenotes, yang rilis pada tanggal 11 Mei 2018. Single kedua dari Voicenotes, "How Long", dirilis pada tanggal 5 Oktober 2017.

Puth juga berkolaborasi dengan anggota One Direction Liam Payne di single "Bedroom Floor", yang dia ikut produseri dan ikut menyumbangkan vokal latar. Pada tahun 2018, dia menjadi fitur di single G-Eazy berjudul "Sober".

Pada tanggal 4 Januari 2018, Puth merilis single promosi pertama "If You Leave Me Now" yang fitur bersama Boyz II Men. Puth menyatakan dalam sebuah cuitannya bahwa dia akan menunda tanggal rilis albumnya menjadi tanggal 11 Mei 2018, dari tanggal awalnya pada tanggal 19 Januari 2018. Puth mengadakan Voicenotes Tour pada tahun 2018, bersama Hailee Steinfeld sebagai tamu di tanggal terpilih.

Pada tanggal 15 Maret 2018, "Done for Me" dirilis sebagai single ketiga dari Voicenotes. Lagu ini fitur dengan penyanyi Kehlani. Pada tanggal 25 Maret 2018, Puth merilis single keempat "Change" bersama James Taylor. Sehari sebelumnya, Puth menyanyikan lagu itu di acara March for Our Lives di Los Angeles. Album ini juga menghasilkan lagu "The Way I Am" dan "Patient".

Album Voicenotes secara resmi dirilis pada tanggal 11 Mei 2018. Album kedua Puth ini umumnya menerima tanggapan positif dari para kritikus. Album ini sejak debutnya memuncaki tangga keempat pada tangga lagu Billboard 200 di Amerika Serikat dengan penjualan sejumlah 58.000 unit setara album yang 39.000 di antaranya merupakan penjualan album murni. Puth memulai tur konsernya yang bertajuk Voicenotes Tour pada tahun 2018 dengan Hailee Steinfeld sebagai bintang tamunya.