Op 16 November 2017 is Hartley deur Toro Rosso bevestig as 'n voltydse bestuurder saam met Pierre Gasly vir die seisoen. Hartley het punte behaal by die Grand Prix van Azerbeidjan met die tiende plek, die Duitse Grand Prix met weer die tiende plek en die Grand Prix van die Verenigde State
met sy hoogste eindtelling in die negende plek. Hy het die seisoen op die negentiende plek geëindig, vier plekke en 25 punte agter sy spanmaat, hoewel hy nog twee nie-eindpunte gehad het.