2017 Podczas mistrzostw świata w Budapeszcie zdobył złote medale w konkurencjach 50 i 100 m stylem klasycznym. W pierwszej z nich dwukrotnie poprawiał rekord świata, w eliminacjach uzyskał czas 26,10, a w półfinale jako pierwszy pływak w historii przepłynął 50 m żabką poniżej 26 sekund (25,95). Na 100 m stylem klasycznym ustanowił w finale nowy rekord mistrzostw (57,47). Płynął także w sztafecie 4 × 100 m stylem zmiennym. Brytyjczycy wywalczyli w tej konkurencji srebrny medal i pobili rekord swojego kraju.4 × 100 m stylem zmiennym
W grudniu na mistrzostwach Europy na krótkim basenie w Kopenhhadze wywalczył dwa medale. Peaty został mistrzem Europy na dystansie 100 m stylem klasycznym i ustanowił nowy rekord kontynentu (55,94). Jego wynik jest jednocześnie drugim rezultatem w historii i najlepszym w stroju tekstylnym. W konkurencji 50 m żabką był trzeci i czasem 25,70 poprawił rekord swojego kraju.