Dne 11. listopadu 2013 bylo potvrzeno, že Bottas bude v roce 2014 pokračovat u Williams-Mercedes spolu s Felipe Massa, který byl podepsán od Ferrari, aby nahradil pastora Maldonada. V prvním závodě sezony 2014 v Austrálii se Bottas kvalifikoval na 10. místě a skončil na 6. místě, poté co se zotavil z nehody dříve v závodě. Později byl povýšen na páté místo poté, co byl Daniel Ricciardo diskvalifikován z druhé pozice. Na závodě se Bottas kvalifikoval na druhém místě, což byla jeho nejlepší pozice na startovním roštu ve Formuli 1 a dosáhl svého prvního pódiu ve sportu, když skončil třetí za Nico Rosbergem (1. místo) a Lewisem Hamiltonem (2. místo). Navzdory kvalifikaci na 14. místě na startovním roštu v roce 2010, Bottas zaútočil přes pole a skončil druhý, po Rosbergově odchodu z závodu, čímž dosáhl svého druhého po sobě jdoucího pódiu v kariéře. Na závodě se kvalifikoval na druhém místě a závod skončil na stejné pozici navzdory pozdnímu výzvě od Hamiltona. Poté, co dosáhl dalších tří pódií v Belgii, Rusku (kde si stanovil své první nejrychlejší kolo v závodě) a Abu Dhabi
(část prvního dvojitého pódiu týmu Williams od Velké ceny Monaka v roce 2005), Bottas skončil na 4. místě v celkovém pořadí v šampionátu jezdců, porazil bývalé světové šampiony Sebastiana Vettela a Fernando Alonso.