Den 25-åriga kanadensiska förlorade till 17-tiden Grand Slam mästare Federer i tre uppsättningar i förra årets final.
Men Raonic gjorde en imponerande uppvisning på Pat Rafter Arena på söndagen för att klämma ihop sin åttonde turnétitel.
Federer, som har drabbats av influensa, sade: " Jag vill gratulera Milos till en bra start. I år förtjänar du det, väl spelat och lycka till på Aussie Open."
Den schweiziska världen nummer tre tillade: "Jag var lite sjuk men vi kom till finalen."
Raonic, som rankas som 14:e i världen, hade bara slagit Federer en gång i sina tidigare 10 möten.
Han sade efter sin seger: " Förhoppningsvis har vi i år ett bättre år än det förra. Jag hoppas att vi under 2016 lär oss att älska varandra lite mer och världen blir en säkrare plats."
Brisbane turneringen hjälper spelarna att förbereda sig för Australian Open - årets första Grand Slam - som börjar den 18 januari.
Milos Raonic slog Roger Federer 6-4 6-4 för att vinna Brisbane International.