2016年1月5日，美國《福布斯》雜誌公布2016年度“全球30歲以下最具潛力30名傑出音樂人”排行榜，鄧紫棋成為亞洲地區唯壹入選人士。2月26日，《福布斯》公布“亞洲30歲以下30大最具潛力文體明星”榜單，鄧紫棋為榜單中唯壹中國歌手。3月至4月鄧紫棋憑專輯《新的心跳》第6屆全球流行音樂金榜年度最佳女歌手、第2屆酷音樂亞洲盛典年度最佳歌手（港臺）等15個獎項。5月9日至23日期間，鄧紫棋再次推出現場鋼琴錄音系列，其中包括個人創作的新作品《給妳的歌》、《畫》以及重新用鋼琴演繹搖滾旋律的《再見》。5月27日至30日，鄧紫棋應TAG Heuer泰格豪雅之邀，以全球品牌大使身份出席2016年F1摩納哥大獎賽。並為紅牛車隊助陣，參與了泰格豪雅新品發布會。
7月6日，鄧紫棋作為鳥叔戰隊的“秘密武器”加盟由微鯨VR和燦星制作聯合出品的中國首檔EDM電子音樂真人秀《蓋世英雄》；7月11日，“世界傑出華人青年大獎頒獎典禮”在香港舉行，鄧紫棋身著白色禮服出現，作為唯壹壹位歌手演藝人身份和各領域優秀人士壹起獲得“世界傑出華人青年大獎” ；同年7月鄧紫棋還推出三首EDM電音風格的歌曲，均是來自綜藝節目《蓋世英雄》中歌手競技環節的翻唱歌曲，其中《紅薔薇白玫瑰》翻唱自太陽的歌曲《眼鼻嘴》，鄧紫棋重新填詞獻唱，另壹首《喜歡妳》則是改編自BEYOND經典歌曲，由PSY（鳥叔）操刀編曲，鄧紫棋重新演繹的壹首EDM Mix全新版本，亦是鄧紫棋首次與韓國團隊跨國合作的作品以及《夜空中最亮的星》則是典型的“鄧式”改編，以電子舞曲的方式詮釋了這首走心且動人的歌曲，鄧紫棋性感又真實的嗓音更是賦予這首歌新的魅力。
11月11日，鄧紫棋亮相“雙十壹狂歡夜”，演唱電音版《再見》燃起晚會火爆氣氛；11月30日，鄧紫棋與多位明星合作錄制的2016年世界艾滋病日公益歌曲《瞳孔裏的太陽》上線首發；12月2日，鄧紫棋摘得第十屆音樂盛典咪咕匯最佳人氣女歌手獎；12月30日，由鄧紫棋創作並演唱的科幻冒險電影《太空旅客》中國區主題曲《光年之外》正式發行；12月31日，出席2017湖南衛視跨年演唱會，演唱《光年之外》，《夜空中最亮的星》兩首歌曲。
2017年1月6日，作為鄧紫棋大銀幕處女作的青春勵誌電影《壹路逆風》全國上映，影片圍繞鄧紫棋出道10年，講述了壹個深受90後觀眾歡迎的年輕音樂人，如何在網絡時代從壹鳴驚人到走向巔峰，再從低谷的絕望到壹路逆風飛揚；1月21日，第12屆KKBOX風雲榜在臺北小巨蛋舉行，鄧紫棋身穿純白細肩帶連身褲，演唱歌曲《泡沫》、《光年之外》兩首歌曲，並在當晚獲得年度風雲歌手獎；1月27日，鄧紫棋在央視雞年春節聯歡晚會廣西分會場上，與張信哲、黃婉秋***同演唱歌曲《歌從漓江來》；4月，鄧紫棋個人第三場世界巡回演唱會正式啟動；5月，為電視劇《上古情歌》獻唱片尾曲《桃花諾》；6月，為電視劇《楚喬傳》獻唱片尾曲《心之焰》。8月9日，獲得2017華語金曲獎“年度藝人”、“我最喜愛的女歌手（香港）”、“全國傳媒聯合推介歌手”，同時她的歌曲《光年之外》獲得“十大華語金曲”。