На 26 април 2017 г. Дембеле подпомага гол на Обамеянг и вкарва победния гол в 74-ата минута срещу Бавария в полуфинала на DFB-Pokal, като помага на Дортмунд да стигне до финала на купата. В решаващия мач на 27 май, той вкарва първия гол в победата с 2: 1, като Дортмунд печели първата си голяма титла от пет години, като печели
Финал на DFB-Pokal 2017 срещу Ейнтрахт Франкфурт. След това Дембеле е обявен за "Човек на мача". След края на сезона, Дембеле е обявен за "Отбор на сезона" на Бундеслигата и получава наградата "Новичок на сезона" на лигата.