Mercedes había compartido previamente el récord con el equipo italiano Ferrari, que había ganado seis títulos consecutivos entre 1998 y 2004 cuando Michael Schumacher estaba en su mejor momento dominante.
La sólida actuación de Mercedes ha sido liderada por Hamilton, que ahora está a punto de asegurarse personalmente su séptimo título mundial.
El británico, que ganó la 93a carrera de su carrera, puede terminar el trabajo en el Gran Premio de Turquía el 15 de noviembre.
«Qué logro tan increíble para todos ustedes. Estoy muy orgulloso de todos», dijo Hamilton por la radio del equipo después de cruzar la línea de meta, antes de abrazar al principio del equipo, Toto Wolff, en el paddock del ganador.
La carrera del domingo fue el tercer Gran Premio celebrado en Italia esta temporada después de que se modificara el calendario en medio de la pandemia.
La pista albergó por última vez una carrera de Fórmula Uno en 2006, pero tiene una oscura historia con el deporte. Fue la pista donde Ayrton Senna y Roland Ratzenberger murieron después de accidentes en 1994.
No hubo incidentes de este tipo este fin de semana, pero hubo muchos puntos conflictivos con varios conductores que sufrieron mala suerte.
Max Verstappen de Red Bull, que había comenzado tercero en la parrilla, parecía una verdadera amenaza para el dúo de Mercedes después de adelantar a Hamilton en la salida.
Pero el joven de 23 años sufrió una falla en los neumáticos al cerrar Bottas y terminó enfrentándose en sentido contrario en la pista.
Bottas, que había comenzado en la pole position, también sufrió daños en su coche desde el principio después de atropellar algunos escombros en la pista que lo llevaron a ceder el liderato a su compañero de equipo.
Con Verstappen y Bottas fuera de escena, Hamilton estaba a salvo y navegó hacia otra victoria después de recuperarse de un comienzo lento. Daniel Ricciardo de Renault terminó tercero.
Wolff, de Mercedes, estaba ansioso por reconocer otro logro fenomenal para todo el equipo, que celebró su séptimo título con estilo.
«Esto es algo de lo que estar orgullosos. Tenemos un grupo que es increíble juntos, nos hemos mantenido juntos y hemos llevado el punto de referencia a nuevos niveles», dijo.
«Siempre que estemos motivados y con energía, creo que podemos seguir adelante».