Etter å ha tilbragt slutten av forrige sesong på injured reserve var Gronkowski frisk for sesongstarten 2017. Under en seier mot New Orleans Saints i uke 2 pådro han seg en lyskeskade og måtte tas ut av kampen, men skaden førte ikke til at han måtte stå over noen kamper. Før han ble tatt av banen tok han imot seks pasninger for 116 yards, inkludert en 53-yard touchdown. Innen slutten av 4 var han igjen lagets leder i mottakelser og mottatte yards, men en knusningsskade i låret han pådro seg under en treningsøkt før -kampen mot Tampa Bay Buccaneers i uke 5 førte til at han måtte stå over kampen. I uke 12 mot Miami Dolphins tok Gronkowski imot fem pasninger for 82 yards og to touchdowns. Dette var hans 16. kamp med flere touchdowns, som slo lagrekorden som tidligere var satt av Randy Moss.