Formuła 3 Sezon 2015 Kanadyjczyk rozpoczął od startów w nowozelandzkiej serii Toyota Racing Series, gdzie wystartował w szesnastu wyścigach. W czterech odniósł zwycięstwo, a w dziesięciu stawał na podium. Z przewagą ponad stu punktów wywalczył tytuł mistrzowski.
We właściwym sezonie reprezentował mistrzowską ekipę Prema Powerteam w Mistrzostwach Europy Formuły 3. W pierwszej jego części sezonu nabierał doświadczenia i nie notował spektakularnych wyników. Kilka razy jednak zdołał otrzeć się o podium (był czwarty na torze Silverstone oraz w Pau). W drugiej połowie sezonu był jednak najlepszym z debiutantów, sześciokrotnie stając na podium. W pierwszym wyścigu na Hockenheimringu odniósł pierwsze w karierze zwycięstwo. Ostatecznie w klasyfikacji generalnej zajął 5. miejsce, drugie wśród debiutantów.
Sezon 2016 spędził w Formula 3 European Championship. Wygrał pierwszy wyścig sezonu na torze Paul Ricard, a następnie zwyciężył w 13 wyścigach w tamtym roku (w tym w 5 ostatnich z rzędu). Zapewnił sobie tytuł 4 wyścigi przed końcem sezonu i zakończył go z 187 punktami przewagi przed drugim w tabeli Maximilianem Güntherem.mały|240x240px|Lance Stroll podczas testów w Barcelonie w 2017 roku