2017 m. balandžio 26 d. Dembélé padėjo Aubameyang tikslui ir įstojo į 74-ąją minutę laimėtoją prieš Bayerną Miunchene DFB-Pokal pusfinale, padėdamas Dortmundui pasiekti taurės finalą. Gegužės 27 d. lemiamoje rungtynėje jis įstojo į pirmąjį golą per 2 į 1 pergalę, kai "Dortmund" laimėjo savo pirmąjį didžiulį titulą per penkerius metus, laimėdamas 2017 m. DFB-Pokal finalą.
prieš "Eintracht Frankfurt". Dembélé vėliau buvo pavadintas "Man of the Match" ("Man of the Match"). Po sezono pabaigos Dembélé buvo įvardintas į Bundesligos "Sezonos komandą" ir apdovanotas "Sezonos naujoku".