A régi-új világbajnok mögött csapattársa, a német Nico Rosberg ért célba másodikként Austinban, ahol a négyszeres vb-győztes német Sebastian Vettel állhatott fel a dobogó alsó fokára. A rajtot Hamilton valamivel jobban kapta el, mint Rosberg, s az első kanyarban egy agresszív manőverrel megelőzte csapattársát, aki elhagyta a pályát, és emiatt további három helyet esett vissza. A félig nedves, félig száraz aszfalton a harmadik és negyedik helyről startoló Red Bullok, Danyiil Kvjat és Daniel Ricciardo komoly küzdelemre késztették a Mercedes pilótáit. Előbb Rosberg kapaszkodott vissza a második helyre Kvjatot és Ricciardót megelőzve, majd utóbbi visszatámadt, sőt, nemcsak Rosberg, hanem a 15. körben Hamilton mellett is elszáguldott. A 28. körben a pályára gurult a biztonsági autó, a svéd Marcus Ericsson autója ugyanis veszélyes helyen állt meg műszaki probléma miatt. A mentés öt körön át tartott, s amikor a safety car útjára engedte a mezőnyt, Rosberg megtartotta a vezető pozíciót, Hamilton pedig a második helyet. Vettel szinte a semmiből tűnt fel a Red Bull versenyzői mögött, mindkettejüket hamar megelőzte, s már harmadik volt. Kvjat balesete miatt ismét a pályára küldték a biztonsági autót. A safety car érkezésekor Hamilton és Vettel is kereket cserélt, így az újraindításkor Rosberg vezetett Hamilton előtt, Vettel negyedik volt, de hamar megelőzte az előtte haladó Max Verstappent. Nyolc körrel a leintés előtt Rosberg hibázott, Hamilton pedig elment mellette, s a leintésig tartotta az első helyet.
A vb-pontverseny állása: * pilóták: 1. Lewis Hamilton 327 pont, 2. Sebastian Vettel 251 pont, 3. Nico Rosberg 247 pont, 4. Kimi Räikkönen 123 pont, 5. Valtteri Bottas 111 pont, 6. Felipe Massa 109 pont * csapatok: 1. Mercedes 574 pont, 2. Ferrari 374 pont, 3. Williams 220 pont, 4. Red Bull 150 pont, 5. Force India 102 pont, 6. Lotus 70 pont.