ホワイト・ハート・レーン
2016-17シーズン序盤、怪我でリーグ戦5試合を欠場するなど苦しいスタートとなった。シーズン中盤に差し掛かる2016年12月1日、ケインはスパーズとの契約を2022年まで延長。2017年1月14日のWBA戦では、自身プレミアリーグでの3回目となるハットトリックを決めた。2017年2月19日、FAカップ5回戦フラム戦にて再びハットトリックを達成。2017年2月26日のストーク戦では前半14分に通算100ゴールを記録すると、32分と37分にも続けざまにゴールを決め、9試合で3回目となるハットトリックを達成した。次ぐ2017年3月5日、エヴァートン戦でも強烈なミドルなどで2得点を決め、この時点で得点王争いの単独トップに立っていた。またこの試合でのゴール後のパフォーマンスが話題を呼び、英衛星放送のSKYSPORTSではこの話題に乗じて「プレミアリーグ最高のゴールセレブレーション」と題した特集が組まれた。ケインは同局のインタビューで「シーズン序盤ではあまりゴールを決められなかった、だからささやかなセレブレーションを考えた」と語った。2017年3月10日、自身4度目となるプレミアリーグ2月の最優秀選手に選ばれた。しかし怪我のため、約1月間離脱していたが、4月15日のボーンマス戦でスタメンに復帰すると、その試合で3シーズン連続の20ゴール以上となる得点を決めた。怪我の為シーズン中に8試合を欠場したが、2017年4月には活躍が認められて、PFA年間ベストイレブンに選出された。5月14日、ホワイト・ハート・レーンでの最後のホームゲーム、マンチェスター・ユナイテッド戦において、アウトサイドで技ありの決勝点を決め、勝利に貢献した。5月18日、延期されていた第34節レスター戦ではキャリア初の4得点を決め、再び得点王争いのトップに立った。プレミアリーグ最終節のハルシティ戦で再びハットトリックを達成、リーグ戦通算29ゴールとし、2年連続プレミアリーグ得点王となった。またPFAのファンが選ぶ2016-17シーズンのプレミアリーグMVPに選ばれた。