Despois de asinar un contrato con Mercedes que durou ata 2020, confirmouse que Hamilton defendería o seu título en 2020. Hamilton liderou a clasificación de pilotos durante a maior parte da tempada, afastando os desafíos do seu compañeiro de equipo Bottas, o Red Bull de Verstappen e o recentemente promovido Leclerc de Ferrari, para gañar a súa sexta coroa de pilotos no Gran Premio dos Estados Unidos de 2019 con dúas carreiras restantes. Despois de marcar o seu sexto Grand Slam na carreira na última carreira da tempada
, Hamilton rematou a tempada con 11 vitorias (igualando o seu mellor anterior en 2014 e 2018) e 17 podios (igualando o récord de todos os tempos por cuarta vez), así como logrando 5 pole positions. O seu total de 413 puntos para a tempada foi un novo récord de todos os tempos, vendo o británico terminar 87 puntos por diante do segundo colocado Bottas.