排位赛于北京时间12日22:00进行，先进行18分钟的Q1和15分钟的Q2，最终留下10名车手在Q3争夺杆位。由于车手们首次在马德里赛道比赛，赛道进攻点紧张，排位赛结果将对决赛产生重大影响。在前期的练习赛中，汉密尔顿经历事故后依旧参与竞赛，而尾声受伤的贝尔曼则不能参赛，令本场排位赛仅有21位车手出战。

Q1阶段，安东内利与维斯塔潘开始交出强劲的成绩，虽然后段车手博托莱托也表现不俗，段落最快时间频繁更替，显示出强烈的竞争氛围。最终，由拉塞尔在最后时刻刷新成绩登顶，红牛车手表现紧随其后。阿尔本的出色表现让他微弱领先队友塞恩斯晋级Q2，而多位车手如阿隆索、佩雷兹等则遗憾出局。

进入Q2后，梅赛德斯迅速提升表现，尽管红牛车手维斯塔潘以较快圈速刷新记录。法拉利利用赛道空档交出前三名的成绩，后段则由奥迪和小红牛轮流领跑。然而，阿尔宾车队的加斯利最终遭遇停滞，与若干其他车手一同止步，维斯塔潘继续刷新最快成绩，进入Q3后成为关注的焦点。 球友会

Q3中，安东内利起步以1分32秒140占据优势，拉塞尔紧随其后。但汉密尔顿迅速以1分32秒079反超。维斯塔潘虽在第二计时段表现出色，但总体时间落后，最终以第五名结束。经过休息，安东内利率先打破1分31秒大关，但诺里斯凭借出色的第一与第二计时段，最终以1分31秒824的微弱优势夺得杆位，维斯塔潘虽成绩亮眼却无缘前两名。

最终，第四至第十名依次为汉密尔顿、勒克莱尔、拉塞尔等，前八名车手的成绩差距仅为0.5秒，显示出激烈的竞争局面。而两位法拉利车手将如何应对起跑时局势，将成为关注焦点。