Lukaku teki debyyttinsä Real Madridiin vastaan 8. elokuuta 2017 UEFA Super Cupissa.
, ja teki ensimmäisen kilpailun tavoitteensa klubille tappiossa 2-1. Hänen debyyttinsä tuli viisi päivää myöhemmin West Hamia vastaan. Lukaku teki kaksi maalia 4 - 0 voitossa ja hänestä tuli neljäs Manchester Unitedin pelaaja, joka teki kaksi maalia debyyttinsä aikana. Syyskuun 12. päivänä hän teki ensimmäisen UEFA Champions League -maalinsa voitossa 3:0 FC Baselin vastaan. 17. syyskuuta Lukaku teki Unitedin kolmannen maalin 4 - 0 voitossa entisen seuransa Evertonia vastaan. Lukaku juoksi Evertonin faneja kohti ja tukki korvansa maalin juhlan aikana vastauksena pelin aikana huudettuun. Syyskuun 27. päivänä Lukaku teki kaksi maalia 4-1 voitossa CSKA Moskovasta, jolloin hänen tuloksensa oli 10 maalia ensimmäisissä yhdeksässä ottelussa. Näin hän rikkoi Bobby Charltonin ennätyksen, joka oli tehnyt yhdeksän maalia ensimmäisissä yhdeksässä ottelussa. Lukaku voitti entisen seuransa Chelsean 2-1 tappiolla 25. helmikuuta 2018, jolloin hän teki tasapainon ja auttoi Jesse Lingardin voitto-aiheeseen. Hän teki 200-maalinsa klubin ja maansa puolesta 13. maaliskuuta 2-1 poissaolevassa tappiossa Sevillaa vastaan, joka poisti Manchester Unitedin Mestarien liigasta kahdeksankymppisvaiheessa. 31. maaliskuuta 2018 Lukaku teki maalin Swanseaa vastaan 2-0 voiton avaamiseksi. Se oli hänen 100. Premier League -maalinsa 216. pelissään, ja teki hänestä viidennen nuorin 28 pelaajasta, jotka saavuttivat laskun.