1. 시즌 전
연봉 4억 인센티브 6억 1년 총액 10억으로 계약을 맺었다.스프링 캠프와 시범 경기에서 등판마다 꾸준히 맞고 있다. 이유는 역시 구속. 시속 120km대의 볼을 던지니 안 맞을 수가 있나...
2. 페넌트 레이스
2.1. 3월
2군에만 머물렀다.2.2. 4월
선발 전환에 실패한 최충연을 대신하여 선발 로테이션에 합류하게 되었다.4월 7일 1군에 등록되어 인천 SK행복드림구장 SK 와이번스전에 늦게나마 선발로 첫 출전을 했다. 6이닝 86투구수 (S:54, B:32) 4피안타 1피홈런 2볼넷 3삼진 1실점 1자책을 기록하면서 QS와 승리투수 요건을 달성했지만 불펜이 역전을 허용, 승을 기록하진 못했다. 하지만 예상 외의 호투로 선발진 합류에 큰 희망을 보였다.
4월 13일 kt wiz를 상대로 라팍 홈경기에서 5회까지 무실점을 기록했으나 6회 황재균, 강백호, 멜 로하스 주니어에게 연속타를 내주고 마운드에서 내려갔다. 이후 세명의 주자들은 모두 홈을 밟으며 5이닝 80투구수 (S:51, B:29) 8피안타 1볼넷 2삼진 3실점 3자책을 기록 승리 투수 요건을 갖추었지만 두 번째 투수 이승현이 폭투 등을 내주면서 첫 승리는 다음 기회로 미루어졌다.
4월 19일 한화 이글스를 상대로 6이닝 2실점의 QS를 달성하며 호투를 하였다. 상세 기록은 6이닝 4피안타 3볼넷 4삼진 2실점 2자책 하지만 팀 타선의 지원을 받지 못해 패전위기를 맞은채 마운드를 내려갔다. 이후 삼성 타선이 동점을 만들어 노디시전으로 마무리.
4월 25일 SK 와이번스전에 등판하였다. 6이닝 7피안타 3볼넷 3삼진 3실점 3자책으로 QS를 달성했지만 타선이 3점만 내어 또 다시 노디시전.
이날 경기에서 개인 통산 1300탈삼진[1]을 기록하며 왜 윤태자라 불리는지를 증명했다.
금일 경기는 투구수가 98개로 앞선 경기와 비교해서 많은 편이었는데, 투구수 관리가 잘 되었다면 7이닝까지도 바라볼 수 있었다.
우여곡절 끝에 선발진에 합류했으나 막상 뚜껑을 열어보니 팀에서 가장 든든한 선발로 자리잡았다.
4월 최종성적은 4경기 23이닝 23피안타(1피홈런) 9볼넷 12삼진 9실점 9자책 평균자책점3.52
특히 4경기에 나서 3QS를 달성한 부분이 고무적. QS에 실패한 나머지 1경기도 5이닝은 책임졌으며 6회에도 등판하였으나 집중타를 맞고 내려간 경기였다.
2.3. 5월
5월 1일 KIA 타이거즈와의 경기에서 5이닝 9피안타 2볼넷 4삼진 2실점 2자책을 기록했다. 투구수는 소화한 이닝에 비해 많은 편이었는데 1회(38구)와 2회(23구)에 흔들리면서 2이닝 동안 61개나 되는 공을 던졌다. 이후 3이닝은 41개로 마무리해 승리투수 요건을 충족했고 시즌 첫 승을 챙겼다. 경기 초반 투구수 관리가 잘 되었으면 3경기 연속 QS도 달성할 수 있었을 것이다.5월 8일 NC 다이노스와의 경기에서 99구 만에 무사사구 완봉승을 기록 시즌 2승을 거두었다. 개인통산 4번째 완봉이었으며 2015년 이후 4년 만에 달성한 기록이다.[2][3] 상세 기록은 9이닝 2피안타 4삼진 무실점 무자책으로 NC 타선은 2루조차 밟지 못했다. 한편 상대팀 선발 투수 루친스키도 삼성 타선을 꽁꽁 묶어 1회 러프의 투런 홈런 외에는 실점을 허용 하지 않고 8이닝 2자책으로 호투했으나, 윤성환의 더 뛰어난 피칭으로 인해 빛이 바랬다. 참고로 이날 양팀 선발들의 호투로 경기 시간이 2시간밖에 걸리지 않았으며 올시즌 최단시간 경기로 기록 되었다.
5월 15일 두산 베어스와의 경기에서 6이닝 6피안타 3볼넷 2삼진 3실점 3자책으로 QS를 기록하며 호투했으나, 상대 선발 조쉬 린드블럼을 상대로 타선이 1득점에 그치며 시즌 첫 패전을 떠안게 되었다.한편 이날 린드블럼은 구자욱의 솔로포만 아니였어도 퍼펙트를 달성 할 뻔했다.
2.4. 6월
6월 2일 롯데 자이언츠와의 경기에서 5이닝 3실점으로 승리투수를 달성, 드디어 130승의 영예를 달성했다.6월 8일 SK 와이번스와의 경기에서는 5이닝 5실점 4자책으로 패전투수가 되었다.
6월 28일 SK 와이번스와의 경기에서 5⅓이닝 2실점 2자책으로 오랜만에 호투를 하고 승리를 거두었다.
2.5. 7월
7월 4일 KT전에서 5이닝 3실점을 기록하고 팀 타선의 침묵으로 패전투수가 됐다.7월 13일 LG전에서 6⅓이닝 3실점(2자책)을 기록하고 역시나 팀 타선의 침묵으로 패전투수가 됐다. 13일 이후로 올스타 브레이크까지 사실상 등판할 일이 없어 다음날 14일 1군에서 제외됐다.
2.6. 8월
8월 4일 LG전 7이닝 1실점으로 승리투수가 되며 통산 134승을 달성했다.2.7. 9월
9월 26일 삼성 라이온즈파크에서 열린 두산과의 경기에서 1회초부터 무사만루를 만들더니 3.1이닝 7자책 9실점으로 크게 부진하였다.3. 총평
구속은 많이 줄었지만 확실히 지난 시즌보다 좋아진 모습이었고, 노장이지만 제몫을 다 해 역시 삼성 에이스는 윤성환이구나를 다시 깨닫게 한 시즌이다.단순도박[4]혐의인지라 공소시효 만료가 이 해 11월이다.
결국 정킷방 업자가 공소시효 때까지 잡히지 않아 시효가 만료되어서 처벌되지 않는다.[5]