9月26日の日本GP予選は、ロズベルグがQ3で1分32秒584を記録してポールポジションを獲得した。ハミルトンが0.076秒差の2位、ボッタスが3位だった。
Q1はハミルトンが1分32秒844でトップ、ロズベルグが1分33秒015で2位だった。16位のバトン、17位のエリクソン、18位のナッセとマルシャの2人は突破できなかった。
フェルスタッペンはヘアピン付近でパワー系の問題によりストップし、黄旗が一部ドライバーの最後のアタックに影響した。Q2に進出したが、第2セッションで計時はなかった。
Q2ではロズベルグが1分32秒632で再び首位に立ち、ハミルトンが1分32秒789で2位に続いた。ヒュルケンベルグ、サインツ、マルドナド、アロンソ、タイムを残せなかったフェルスタッペンがこのセッションで敗退した。
Q3最初のアタックではロズベルグが1分32秒584、ハミルトンが1分32秒660を記録した。ボッタスが3位、ベッテルが4位、マッサが5位、ライコネンが6位だった。
各車が2度目のアタックを準備する中、クビアトがヘアピンに向かう途中でコントロールを失い、バリアに衝突した。マシンは横転して停止し、クビアトは自力で降りた。残り約38秒で赤旗となり、Q3は再開されなかった。
リカルドが7位、グロージャンが8位だった。ペレスとクビアトはQ3に進出したものの、有効なQ3タイムを残せず、公式分類ではそれぞれ9位と10位となった。
フェルスタッペンには危険な位置にマシンを止めたことで3グリッド降格処分も科された。ヒュルケンベルグの3グリッド降格は前戦でのマッサとの接触によるものだった。いずれも決勝のグリッドに影響する処分で、この予選の公式順位は変わらない。
| 順位 | 車番 | ドライバー | チーム | Q1 | Q2 | Q3 | 周回数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 1:33.015 | 1:32.632 | 1:32.584 | 16 |
| 2 | 44 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 1:32.844 | 1:32.789 | 1:32.660 | 15 |
| 3 | 77 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | 1:34.326 | 1:33.416 | 1:33.024 | 11 |
| 4 | 5 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 1:34.431 | 1:33.844 | 1:33.245 | 11 |
| 5 | 19 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 1:34.744 | 1:33.377 | 1:33.337 | 12 |
| 6 | 7 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 1:34.171 | 1:33.361 | 1:33.347 | 10 |
| 7 | 3 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 1:34.399 | 1:34.153 | 1:33.497 | 17 |
| 8 | 8 | ロマン・グロージャン | ロータス | 1:34.398 | 1:34.278 | 1:33.967 | 19 |
| 9 | 11 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 1:35.001 | 1:34.174 | DNF | 16 |
| 10 | 26 | ダニール・クビアト | レッドブル | 1:34.646 | 1:34.201 | DNF | 15 |
| 11 | 27 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | 1:35.328 | 1:34.390 | — | 13 |
| 12 | 55 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 1:34.873 | 1:34.453 | — | 15 |
| 13 | 13 | パストール・マルドナド | ロータス | 1:34.796 | 1:34.497 | — | 13 |
| 14 | 14 | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | 1:35.467 | 1:34.785 | — | 8 |
| 15 | 33 | マックス・フェルスタッペン | トロロッソ | 1:34.522 | — | — | 8 |
| 16 | 22 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | 1:35.664 | — | — | 6 |
| 17 | 9 | マーカス・エリクソン | ザウバー | 1:35.673 | — | — | 5 |
| 18 | 12 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | 1:35.760 | — | — | 6 |
| 19 | 28 | ウィル・スティーブンス | マルシャ | 1:38.783 | — | — | 5 |
| NC | 53 | アレクサンダー・ロッシ | マルシャ | 1:47.114 | — | — | 5 |