Gavrilova begyndte sin sæson ved at spille i Hopman Cup 2016
i Australia Green-holdet, sammen med Nick Kyrgios. I turneringens round-robin-fase var hendes eneste singles sejr over Sabine Lisicki, men hun og Kyrgios var ubesejrede i mixed-doubles-fasen af hver tie. I deres tie mod Frankrig reddede Gavrilova et matchpoint i mixed doubles-eventen, da Australien var nede 8 til 9 i match tiebreak. De vandt kampen i tre sæt og sikrede sig en plads i finalen. Gavrilova og Kyrgios blev turneringens endelige mestre, da de besejrede det ukrainske hold bestående af Elina Svitolina og Alexandr Dolgopolov i begge enkeltkampene. Dette var kun anden gang, at det australske hold har vundet Hopman Cup, den første gang var i 1999.