Después de no anotar en Qatar donde se retiró de la carrera debido a un alerón delantero dañado, Bagnaia obtuvo sus primeros dos puntos en el Campeonato Mundial de MotoGP con un 14o lugar en Argentina, después de haber comenzado la carrera desde el 17o lugar en la parrilla. Bagnaia terminó 9o en Austin obteniendo posiciones después de que Marc Márquez y Cal Crutchlow salieran de la carrera en accidentes separados. Tanto Maverick Vinales como Joan Mir saltaron el comienzo y posteriormente fueron penalizados con un paseo a través de penalizaciones. Antes de la cuarta carrera en Jerez, Bagnaia había logrado tres podios consecutivos, a partir de 2016. Se clasificó décimo en la parrilla, sin embargo, se estrelló en la sexta vuelta, luchando con Pol Espargaro. En Le Mans donde Bagnaia ganó la carrera en Moto2
En 2018 se estrelló en la sexta vuelta después de un incidente con Maverick Vinales. En la siguiente carrera en Mugello, su Gran Premio de casa Bagnaia tuvo un sólido comienzo del fin de semana. Llegó a la cima de las segundas hojas de tiempo de los entrenamientos libres en su camino a clasificarse octavo en la parrilla. Sin embargo, se estrelló en la última curva en la undécima vuelta en séptimo lugar. Era la primera vez en la carrera de Bagnaia que no había terminado tres carreras seguidas, todas ellas con accidentes. En Austria, Bagnaia tuvo su mejor fin de semana de carrera desde su época en Moto2, tanto en términos de clasificación como de carrera. Logró avanzar a la Q2 junto a Cal Crutchlow, donde posteriormente se clasificó quinto en la parrilla. Más tarde terminó la carrera en el séptimo lugar. En Phillip Island Bagnaia terminó la carrera en cuarto lugar, perdiendo el podio con solo 0.055 segundos por detrás de su compañero de equipo Jack Miller.