11. marraskuuta 2013 vahvistettiin, että Bottas jatkaa Williams-Mercedesissä vuonna 2014 Felipe Massan rinnalla, joka allekirjoitettiin Ferrarilta Pastor Maldonadon tilalle. Vuoden 2014 kauden ensimmäisessä kilpailussa Australiassa Bottas pääsi 10. sijalle ja sijoittui kuudenneksi, kun hän oli toipunut törmäyksestä aiemmin kisan aikana. Hänet ylennettiin myöhemmin viidenneksi, kun Daniel Ricciardo hylättiin toisesta sijasta. Bottas pääsi 2. sijalle, mikä oli hänen paras asemansa Formula 1:ssä, ja saavutti urheilun ensimmäisen pallopisteensä Nico Rosbergin (1.) ja Lewis Hamiltonin (2.) jälkeen. Vaikka Bottas pääsi 14. sijalle, hän pääsi toiseksi, kun Rosberg lopetti kilpailun, ja saavutti siten toisen peräkkäisen uransa podiumin. Hän sijoittui toiseksi ja päätti kilpailun samassa asemassa Hamiltonin myöhäisestä haasteesta huolimatta. Kolmen podiumin jälkeen Belgiassa,
(jossa hän teki ensimmäisen nopeimman kierroksensa kisoissa) ja Abu Dhabissa (osana Williams-joukkueen ensimmäistä kaksinkertaista palkintopistettä sitten vuoden 2005 Monaco Grand Prix -kilpailun), Bottas sijoittui neljänneksi ajokilpailussa, päihittämällä entisiä maailmanmestareita Sebastian Vettelin ja Fernando Alonson.