Messi đã kết thúc năm với 51 bàn thắng, trở thành cầu thủ ghi bàn nhiều nhất châu Âu, hơn Zlatan Ibrahimović ​một bàn. Sau khi đứng thứ hai ở Quả bóng vàng 2016, vào ngày 9 tháng 1 năm 2017, Messi tiếp tục cán đích ở vị trí thứ hai – một lần nữa sau Cristiano Ronaldo – trong Giải thưởng Cầu thủ nam xuất sắc nhất FIFA năm 2016. Vào ngày 11 tháng 1, Messi ghi bàn từ một quả đá phạt trực tiếp trong chiến thắng 3–1 của Barcelona trước Athletic Bilbao ở trận lượt về vòng 16 đội Copa del Rey, giúp Barcelona tiến vào tứ kết giải đấu; đây là bàn thắng thứ 26 đến từ một quả phạt trực tiếp cho Barcelona của Messi trên mọi đấu trường, anh đã cân bằng kỷ lục mọi thời đại của câu lạc bộ, mà trước đó đã được thiết lập bởi Ronald Koeman. Trong trận đấu tiếp theo của anh, vào ngày 14 tháng 1, Messi ghi bàn trong chiến thắng 5–0 trước Las Palmas; với bàn thắng này, anh đã cân bằng kỷ lục ghi bàn nhiều nhất ở La Liga của Raúl (35).Vào ngày 4 tháng 2 năm 2017, Messi đá phạt thành bàn thứ 27 cho Barcelona trong chiến thắng 3–0 trên sân nhà trước Athletic Bilbao ở giải đấu, vượt qua Koeman để trở thành cầu thủ ghi bàn nhiều nhất mọi thời đại của câu lạc bộ từ những quả đá phạt. Vào ngày 23 tháng 4, Messi ghi hai bàn trong chiến thắng 3–2 trên sân khách trước Real Madrid. Bàn thắng ấn định chiến thắng ở phút bù giờ là bàn thắng thứ 500 của anh cho Barcelona. Messi đã có màn ăn mừng đáng nhớ ngay sau đó bằng pha cởi áo thi đấu và giơ ra góc khán đài hướng về phần đông cổ động viên Real Madrid. Vào ngày 27 tháng 5, Messi ghi một bàn thắng và kiến tạo cho Paco Alcácer lập công trong trận chung kết Copa del Rey 2017, giúp Barcelona giành chiến thắng 3–1 trước Alavés và được vinh danh là Cầu thủ xuất sắc nhất trận đấu. Messi kết thúc mùa giải 2016–17 với 54 bàn thắng và 16 đường kiến tạo, trong đó 37 bàn thắng của anh ở La Liga giúp Leo giành được giải Pichichi và Chiếc giày vàng châu Âu lần thứ tư trong sự nghiệp.
Messi đã kết thúc năm với 51 bàn thắng, trở thành cầu thủ ghi bàn nhiều nhất châu Âu, hơn Zlatan Ibrahimović ​một bàn. Vào ngày 11 tháng 1, Messi ghi bàn từ một quả đá phạt trực tiếp trong chiến thắng 3–1 của Barcelona trước Athletic Bilbao ở trận lượt về vòng 16 đội Copa del Rey, giúp Barcelona tiến vào tứ kết giải đấu; đây là bàn thắng thứ 26 đến từ một quả phạt trực tiếp cho Barcelona của Messi trên mọi đấu trường, anh đã cân bằng kỷ lục mọi thời đại của câu lạc bộ, mà trước đó đã được thiết lập bởi Ronald Koeman.