8月22日のベルギーGP予選でハミルトンがQ3に1分47秒197を記録し、ロズベルグに0.458秒差をつけてポールポジションを獲得した。ボッタスが3位、グロージャンが4位となった。
Q1はハミルトンが1分48秒908で首位に立ち、ロズベルグはわずか0.015秒差で続いた。2人はミディアムタイヤで順当に次のセッションへ進んだ。ペレスが3位、ボッタスは終盤に4位へ上がった。
ボッタスが最後にタイムを更新したことでナッセが敗退圏内の16位に下がった。バトンが17位、アロンソが18位となり、スティーブンスとメルヒもQ1で敗退した。
Q2はロズベルグが1分47秒955でハミルトンを上回り、ハミルトンは1分48秒024を記録した。ライコネンはマシントラブルで14コーナー付近に停止し、このセッションでタイムを記録できなかった。
ヒュルケンベルグが11位、クビアトが12位、エリクソンが13位となり、いずれもQ3に進めなかった。フェルスタッペンはタイヤを温存するためQ2に出走せず、ライコネンは14位に分類された。
Q3最初のアタックでハミルトンは1分47秒449を記録してリードを築き、その後ポールタイムを1分47秒197に更新した。ロズベルグも1分47秒655まで縮めたが、チームメイトの後方にとどまった。
ボッタスが1分48秒537で3位、グロージャンが1分48秒561で4位となった。ペレスが5位、リカルドが6位、マッサが7位、マルドナドが8位に入り、3位から8位までのベストタイムの差は約0.217秒にすぎなかった。
ベッテルは9位にとどまり、サインツが10位となった。グロージャンは予選4位を獲得したものの、ギアボックス交換により決勝ではグリッドを下げることになった。
| 順位 | 車番 | ドライバー | チーム | Q1 | Q2 | Q3 | 周回数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 44 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 1:48.908 | 1:48.024 | 1:47.197 | 16 |
| 2 | 6 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 1:48.923 | 1:47.955 | 1:47.655 | 17 |
| 3 | 77 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | 1:49.026 | 1:49.044 | 1:48.537 | 19 |
| 4 | 8 | ロマン・グロージャン | ロータス | 1:49.353 | 1:48.981 | 1:48.561 | 17 |
| 5 | 11 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 1:49.006 | 1:48.792 | 1:48.599 | 16 |
| 6 | 3 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 1:49.664 | 1:49.042 | 1:48.639 | 17 |
| 7 | 19 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 1:49.688 | 1:48.806 | 1:48.685 | 15 |
| 8 | 13 | パストール・マルドナド | ロータス | 1:49.568 | 1:48.956 | 1:48.754 | 17 |
| 9 | 5 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 1:49.264 | 1:48.761 | 1:48.825 | 17 |
| 10 | 55 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 1:49.109 | 1:49.065 | 1:49.771 | 12 |
| 11 | 27 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | 1:49.499 | 1:49.121 | — | 12 |
| 12 | 26 | ダニール・クビアト | レッドブル | 1:49.469 | 1:49.228 | — | 11 |
| 13 | 9 | マーカス・エリクソン | ザウバー | 1:49.523 | 1:49.586 | — | 12 |
| 14 | 7 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 1:49.288 | DNF | — | 8 |
| 15 | 33 | マックス・フェルスタッペン | トロロッソ | 1:49.831 | DNF | — | 10 |
| 16 | 12 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | 1:49.952 | — | — | 6 |
| 17 | 22 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | 1:50.978 | — | — | 6 |
| 18 | 14 | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | 1:51.420 | — | — | 6 |
| 19 | 28 | ウィル・スティーブンス | マルシャ | 1:52.948 | — | — | 6 |
| 20 | 98 | ロベルト・メルヒ | マルシャ | 1:53.099 | — | — | 7 |