Duval udskiftede Serena Williams i starten af sæsonen.
2016 Hopman Cup. Hun repræsenterede USA sammen med Jack Sock. Selv om hun tabte begge sine singlematcher, var Duval og Sock i stand til at vinde to ud af deres tre blandede dobbeltkampe, herunder en sejr over det tjekkiske par Karolína Plíšková og Jiří Veselý. En måned efter turneringen meddelte Duval, at hun havde fået opereret knæet. Hun gjorde en kort tilbagevenden til græsbanens sæson i midten af året, men endte med at sidde ud yderligere ti måneder senere for at vende tilbage til fuld sundhed.