Til tross for en lyskeskade og et brudd i venstrehånden stilte Watt til start i alle sesongens 16 kamper, ledet NFL med 17,5 sacks, hadde 76 takling, 8 forsvarte pasninger, 8 fumbles forårsaket og én fumble plukket opp. I sesongfinalen mot Jacksonville Jaguars satte Watt en personlig sesongrekord med tre sacks, samt åtte taklinger. Han ble utvalgt til Pro Bowl 2015, hans fjerde år i Pro Bowl på rad, og fikk også sin tredje Defensive Player of the Year Award, noe kun Lawrence Taylor og Aaron Donald også har oppnådd. Texans sikret divisjonstittelen i AFC South med et sesongresultat på 9–7, men tapte 30–0 mot Kansas City Chiefs i Wild Card-runden av sluttspillet. Den 12. januar 2016 ble Watt operert for idrettsbrokk. Dette førte til at Watt måtte trekke seg fra Pro Bowl 2016. Dette var hans fjerde Pro Bowl, og var også den fjerde sesongen på rad hvor han ble utvalgt til All-Pros førstelag. Han ble rangert som den beste defensive linemanen og tredje beste spilleren på NFL Top 100 Players of 2016.