Hamilton tekende een contractverlenging van één jaar bij Mercedes. Bij de Grand Prix van Bahrein in 2021 vocht Hamilton met Max Verstappen voor de raceoverwinning, als tweede startend. In de laatste ronden verdedigde Hamilton zich succesvol tegen Verstappen om de overwinning te behalen. Bij de
Emilia Romagna Grand Prix, Hamilton nam de pole na Max Verstappen maakte een fout in de kwalificatie. Echter, Verstappen kreeg een betere start aan het begin van de race en nam de leiding. Terwijl hij Verstappen achtervolgde, gleed Hamilton in de barrière. Hij slaagde erin om terug te keren naar het circuit, maar was nu in de negende plaats, een ronde achter op de leider. Hij slaagde er uiteindelijk in om zich te herstellen naar de 2e plaats, waardoor zijn voorsprong in het kampioenschap verminderde tot 1 punt boven Verstappen. Tijdens de Grand Prix van Portugal in 2021 versloeg hij Verstappen en teamgenoot Valtteri Bottas om de overwinning te behalen.