Jabarkan Lille dari Mike Maignan

Pada Agustus 2015, Maignan ditransfer ke sesama klub Ligue 1, yaitu Lille seharga €1 juta dengan kontrak lima tahun. Dia melakukan debut profesionalnya pada 18 September dengan hasil imbang 1-1 di Rennes, sebagai pengganti Yassine Benzia setelah Vincent Enyeama diusir keluar lapangan pada menit ke-69. Dengan sentuhan pertamanya, ia menyelamatkan penalti dari Paul-Georges Ntep; namun, dalam lima menit, dia kebobolan gol dari pemain yang sama

Pada awal musim 2017–18, manajer Marcelo Bielsa menurunkan Enyeama yang berpengalaman untuk Maignan. Pada pertandingan kedua musim ini, kalah 3-0 di Strasbourg, dia dikeluarkan dari lapangan karena melempar bola ke arah lawan dan striker Nicolas de Préville harus mencetak gol di menit-menit terakhir. Musim berikutnya, dia selalu hadir saat Lille finis sebagai runner-up di bawah PSG, dan terpilih sebagai Kiper terbaik tahun ini di Trophées UNFP du football. Rekornya adalah kebobolan 30 gol, 17 clean sheet, 233 penyelamatan dan tiga penyelamatan penalti.

Pada 2020–21, Maignan memenangkan gelar Ligue 1, mengalahkan mantan klubnya PSG pada hari terakhir dengan selisih satu poin. Maignan menyelesaikan musim dengan 21 clean sheet, hanya kurang satu dari rekor liga Prancis.