Après 3 saisons de Ligue 2, les retrouvailles avec la Ligue 1 sont difficiles. Malgré le renfort offensif d'Issiar Dia revenu au club[1], l'équipe n'obtient sa première victoire (2-0) que lors de la 4e journée chez le FC Lorient, mais parvient progressivement à obtenir de bons résultats : en dépit de sévères défaites face aux favoris du championnat (défaites 6-0 à Monaco lors de la 12e journée, et 3-0 à Marseille lors de la 16e journée), l'ASNL signe de précieux succès face à ses concurrents pour le maintien, notamment sur le rival messin lors de la 15e journée (victoire 4-0), et aborde avec confiance la phase retour à la 13e place.
Le club est toutefois contraint d'accepter le départ de son capitaine Clément Lenglet, transféré le 4 janvier 2017 au FC Séville[2]. Par ailleurs, Jacques Rousselot, engagé dans la campagne pour l'élection à la présidence de la Fédération Française de Football[3] qu'il perdra face au sortant Noël Le Graët[4], envisage de céder le club et annonce dès septembre 2016 être en négociation avec des investisseurs chinois[5].
L'effectif n'est pas renforcé durant le mercato d'hiver : malgré un bon parcours en Coupe de la Ligue où l'ASNL atteint les demi-finales, éliminée 1-0 par l'AS Monaco[6], l'équipe est affaiblie en défense et perturbée par l'environnement extra-sportif autour du club. Les Nancéiens enchaînent une série de 4 revers consécutifs, et perdent un match capital (2-3) dans la lutte pour le maintien face au FC Lorient, alors dernier, et qui devancera l'ASNL pour la 18e place de barragiste[4]. Le 20 mai 2017, l'ASNL termine 19e et redescend en Ligue 2, malgré une dernière victoire à domicile 3-1 face à Saint-Étienne[7].
Mis à jour après les matchs joués, au . Source : [1] Critères de départage : 1) Points; 2) Différence de buts générale; 3) Buts marqués; 4) Différence de buts particulière; 5) Meilleure place au Challenge du fair-play[11].
↑Seule la nationalité sportive est indiquée. Un joueur peut avoir plusieurs nationalités mais n'a le droit de jouer que pour une seule sélection nationale.
↑Seule la sélection la plus importante est indiquée.
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