L'11 de novembre de 2013, Bottas va ser confirmat per continuar amb Williams-Mercedes el 2014 al costat de Felipe Massa, que va ser signat de Ferrari per reemplaçar Pastor Maldonado. A la primera cursa de la temporada 2014 a Austràlia, Bottas es va classificar 10è i va acabar sisè, després de recuperar-se d'una caiguda a l'inici de la cursa. Més tard va ser ascendit a 5è després que Daniel Ricciardo fos desqualificat de la 2a posició. A la Fórmula 1, Bottas es va classificar 2n, la seva millor posició en la grilla de la Fórmula 1 i va aconseguir el seu primer podi en l'esport, acabant tercer darrere de Nico Rosberg (1a) i Lewis Hamilton (2a). Malgrat la qualificació en el 14è lloc a la parrilla de la FIA, Bottas va carregar a través del camp per acabar segon, després de la retirada de Rosberg de la cursa, aconseguint així el seu segon podi consecutiu en la seva carrera. A la cursa de Londres, es va classificar segon i va acabar la cursa en la mateixa posició malgrat un desafiament tardà de Hamilton. Després d'aconseguir tres podis més a Bèlgica, Rússia (on va establir la seva primera volta més ràpida d'una cursa) i Abu Dhabi
(parteix del primer doble podi de l'equip Williams des del Gran Premi de Mònaco de 2005), Bottas va acabar 4è en el Campionat de Pilots, batent a ex campions del món com Sebastian Vettel i Fernando Alonso.