For 1989 kørte han den nye V10 Renault-drevet Williams FW12C. Startede med Boutsen på bagbenet på grund af en tung før-sæson teststyrt i Rio og fordi veteran holdkammerat Riccardo Patrese havde en stor genopblussen i form. Men i det canadiske Grand Prix kørte Boutsen godt i våde forhold og tog sin første sejr efter Senna led en sen motorfejl. Selvom det var en velkommen sejr (Boutsen blev den første nye vinder i F1 siden tidligere Arrows holdkammerat Gerhard Berger havde vundet 1986 Mexican Grand Prix
for Benetton. Mellem da havde kun Senna, Prost, Nigel Mansell, Nelson Piquet og Berger vundet et løb), det blev betragtet som en heldig sejr for den belgiske, da han havde været sidste på en etape og havde et fuldt 360 ° spin, selvom han heldigvis formåede at holde sin bil væk fra væggene. Han formåede at fange og passere Patrese, der led af en løs underbakke og tog føringen 3 omgange fra slutningen, da Honda V10-motoren i Senna's McLaren MP4/5 blev beslaglagt. Tre flere podiumfinisher kom, før Boutsen rundede året af med en anden sejr på det regnfulde australske Grand Prix. Ironisk nok havde Boutsen været en af de kørere, der protesterede over forholdene på banen før løbet.