4. marca 2017 Aubameyang dosiahol 20 gólov v Bundeslige druhou sezónou po sebe s dvoma gólmi v porážke Bayer Leverkusen 6-2. O štyri dni neskôr zaznamenal hat-trick v víťazstve 4:0 nad Benficou, čím Dortmund dostal do štvrťfinále Ligy majstrov. Dňa 20. mája Aubameyang strelil dva góly v poslednom zápase proti Werderu Bremen, čím skončil sezónu ako najlepší strelec Bundesligy s 31 gólmi. Vo finále
27. mája 2017 strelil víťazný gól, penalty, keď Dortmund porazil Eintracht Frankfurt 2-1.