2019年10月27日,墨西哥大奖赛正赛在埃尔马诺斯·罗德里格斯赛道进行,共71圈。赛前维斯塔潘的三位罚退已生效,勒克莱尔从杆位起步,维特尔第二、汉密尔顿第三。

比赛首圈汉密尔顿与维斯塔潘发生接触,两人都继续比赛;第4圈维斯塔潘又与博塔斯交锋时发生碰撞并遭遇轮胎刺穿,不得不进站更换轮胎,之后从队尾位置展开追赶,早期策略也因此被打乱。
汉密尔顿与车队选择大胆的一停方案,先用中性胎起步,再换上硬胎完成长距离。他在最后阶段将硬胎延长至48圈,成功把握住领先位置,在终点前守住优势,以1小时36分48.904秒赢下比赛。

维特尔以第二名冲线,落后汉密尔顿1.766秒;博塔斯仅再慢1.787秒获得第三。梅赛德斯即使在排位赛看似不占优势,仍靠正赛节奏和轮胎管理包揽冠亚,为车队拿下历史第100场大奖赛胜利。
勒克莱尔两次进站后排名第四,第二次进站耗时较长,未能继续争夺领奖台。阿尔本第五、维斯塔潘第六;佩雷兹与里卡多分列第七、第八,主场车手成为中游最前的积分获得者,雷诺两车也双双进入前十。

勒克莱尔在第53圈做出1分19秒232的全场最快圈,为法拉利拿到额外积分。汉密尔顿虽赢下第二场墨西哥大奖赛胜利,但当日仍不足以提前锁定车手总冠军,冠军争夺延续到下一站美国。
两辆迈凯伦都未能完赛:诺里斯第48圈因轮胎相关问题退赛,莱科宁第58圈退赛。其余车手完成比赛,哈斯的马格努森排第15,威廉姆斯两车落后两圈,积分区外竞争仍较激烈。

官方最终分类确认汉密尔顿以1:36:48.904获胜,维特尔落后1.766秒第二,博塔斯第三;勒克莱尔凭最快圈获得13分。下表列出全部20位车手的赛后名次、时间或差距及积分。
| 名次 | 车手 | 车队 | 时间/差距 | 积分 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 刘易斯·汉密尔顿 | 梅赛德斯车队 | 1:36:48.904 | 25 |
| 2 | 塞巴斯蒂安·维特尔 | 法拉利车队 | +1.766秒 | 18 |
| 3 | 瓦尔特利·博塔斯 | 梅赛德斯车队 | +3.553秒 | 15 |
| 4 | 夏尔·勒克莱尔 | 法拉利车队 | +6.368秒 | 13 |
| 5 | 亚历山大·阿尔本 | 红牛车队 | +21.399秒 | 10 |
| 6 | 马克斯·维斯塔潘 | 红牛车队 | +68.807秒 | 8 |
| 7 | 塞尔希奥·佩雷兹 | 赛点车队 | +73.819秒 | 6 |
| 8 | 丹尼尔·里卡多 | 雷诺车队 | +74.924秒 | 4 |
| 9 | 皮埃尔·加斯利 | 红牛二队 | +1圈 | 2 |
| 10 | 尼科·霍肯伯格 | 雷诺车队 | +1圈 | 1 |
| 11 | 达尼尔·科维亚特 | 红牛二队 | +1圈 | 0 |
| 12 | 兰斯·斯托尔 | 赛点车队 | +1圈 | 0 |
| 13 | 卡洛斯·塞恩斯 | 迈凯伦车队 | +1圈 | 0 |
| 14 | 安东尼奥·乔维纳齐 | 阿尔法·罗密欧车队 | +1圈 | 0 |
| 15 | 凯文·马格努森 | 哈斯车队 | +2圈 | 0 |
| 16 | 乔治·拉塞尔 | 威廉姆斯车队 | +2圈 | 0 |
| 17 | 罗曼·格罗斯让 | 哈斯车队 | +2圈 | 0 |
| 18 | 罗伯特·库比卡 | 威廉姆斯车队 | +2圈 | 0 |
| NC | 基米·莱科宁 | 阿尔法·罗密欧车队 | 58圈·退赛 | 0 |
| NC | 兰多·诺里斯 | 迈凯伦车队 | 48圈·退赛 | 0 |