国泰航空于2016年9月1日首次使用全新空中客车A350-900客机，运作长途航班前往德国杜塞尔多夫。9月2日，同样采用空中客车A350客机往返香港及伦敦盖特威克的直航服务也正式启航。为进一步扩展环球网络，国泰航空将于2017年3月26日，开办每周四班由香港往返以色列特拉维夫的航班服务（有待政府机构批准）。同时，往来香港及波士顿的直航航班，也将于2017年3月26日开始每周增加三班，至每日一班。此外，往来香港及温哥华的航班将于2017年3月28日起，每周增加三班至十七班。

货运服务方面，国泰航空于2016年11月3日进一步扩展美洲货运服务至美国俄勒冈州波特兰，并每周运作两班航班前往当地；2016年11月21日开始每周运作一班航班前往澳洲南昆士兰的布里斯班西威尔坎普机场，以进一步扩展往来西南太平洋货运服务。

国泰港龙航空将于2017年初开办每日四班往来香港与吉隆坡的航班服务，进一步加强其地区航线网络。在国泰港龙开办该航班服务后，国泰航空将会停办每日四班往来吉隆坡的服务。