Di Australia Terbuka, Osaka memenangkan pertandingan babak pertamanya sebelum kalah dari Johanna Konta dalam dua set langsung. Dia juga kalah di putaran kedua Kejuaraan Tenis Dubai dari Christina McHale.
Osaka kalah di putaran pertama Nottingham Open. Dia mampu memenangkan pertandingan di Birmingham Terbuka sebelum kalah dari Lucie Safarova di babak berikutnya. Dia juga kalah dari Caroline Wozniacki di turnamen Eastbourne International.
Di Wimbledon, Osaka mengalahkan Sara Sorribes Tormo dan Barbora Strýcová sebelum kalah dari Venus Williams di ronde ketiga.
Di AS Terbuka, ia mencatat kemenangan terbesar dalam karirnyadengan mengalahkan juara bertahan Angelique Kerber di babak pertama. Dia kemudian mengalahkan Denisa Allertová dalam tiga set sebelum kalah di perempat final dari juara enam kali Grand Slam Kaia Kanepi.
Pada bulan Oktober, ia mengalahkan Venus Williams di babak kedua Hong Kong Terbuka sebelum dikalahkan di perempat final oleh Anastasia Pavlyuchenkova, yang kemudian menjadi juara.
2018: Masuk 20 Besar WTA
Pada 2018, ia memulai tahun ini di peringkat 68, dan naik ke 19 pada 5 September 2018. Sejak awal tahun, ia dilatih oleh Aleksander Bajin. Pada Mei 2018, ia berlatih di Evert Tennis Academy di Boca Raton, Florida.
Osaka masuk babak keempat Australia Terbuka 2018, sebelum dikalahkan oleh Simona Halep.
Di Indian Wells, ia mengalahkan mantan petenis nomor satu dunia Maria Sharapova di babak pertama. "Ada tiga orang yang saya ingin main, yaitu Venus, Sharapova dan Serena. Sekarang saya hanya menunggu untuk bermain dengan Serena."
Dia kemudian mengalahkan pemain nomor satu dunia Simona Halep untuk maju ke final terbesar dalam karirnya dan meraih gelar juara BNP Paribas Terbuka dengan menundukkan Daria Kasatkina .
Di Perancis Terbuka, ia mencapai putaran ketiga sebelum kalah dari unggulan ke-13 Madison Keys. Setelah itu, ia mencapai ssemifinal Nottingham Terbuka.
Di Wimbledon, ia menjadi unggulan ke-18 dan bertahan sampai babak ketiga
5. Osaka Vs Serena Williams
