2017. november 16-án a Toro Rosso megerősítette, hogy Hartley teljes munkaidőben versenyző Pierre Gasly mellett a szezonban. Hartley pontokat szerzett az Azerbajdzsáni Nagydíjon, ahol 10. lett, a Német Nagydíjon, ahol ismét 10. lett, és az Egyesült Államok Nagydíján
A legmagasabb helyezése a kilencedik. A szezont tizenkilencedik helyen fejezte be, négy helyen és 25 ponttal a csapattársa mögött, bár még két nem befejezettével.