Den 5. september 2017 ble Wilson stemt til Seahawks kaptein på angrepsrekken for femte sesong på rad. I uke 3, hvor Seahawks tapte 33–27 mot Tennessee Titans, fullførte han 29 av 49 pasninger for 373 yards og fire touchdowns. I uke 8 mot Houston Texans satte Wilson en personlig rekord med 452 pasningsyards. Han fullførte 26 av 41 pasninger og scoret fire touchdowns. Texans' quarterback Deshaun Watson hadde også over 400 pasningsyards i kampen. Med 30 yards på løp i tillegg nådde Wilson en total på 482 yards i kampen, som Seattle vant 41–38. For sine prestasjoner i kampen ble Wilson utpekt til NFC Offensive Player of the Week. Den 21. desember 2017 ble Seahawks bøtelagt $100 000 for å ikke ha fulgt protokollen for mulig hjernerystelse etter en takling mot Wilson i seieren over Arizona Cardinals i uke 10.