بعد توقيع عقد مع مرسيدس حتى 2020، تم التأكد من أن هاميلتون سيدافع عن لقبه في عام 2020. قاد هاميلتون ترتيب السائقين لمعظم الموسم، دافع عن تحديات اللقب من زميله بوتاس، ورستابين ريد بول ذي محرك هوندا و ليكلر الذي تم ترقيته مؤخرًا في فيراري، ليحصل على تاج السائقين السادس في جائزة الولايات المتحدة 2019 مع سباقين متبقين. بعد ان سجل ستة نقاط في مسيرته في السباق الاخير من الموسم
انتهى هاميلتون الموسم ب 11 فوزاً (تطابق أفضل ما حققه في 2014 و 2018) و 17 منصة تسمية (تطابق مع سجل كل الأوقات للمرة الرابعة) بالإضافة إلى تحقيق 5 مركز مناصب. مجموع 413 نقطة في الموسم كان رقم قياسي جديد على الاطلاق، حيث انتهى البريطاني ب 87 نقطة من بوتاس في المركز الثاني.