2016年シーズン最初の決勝は、3月20日にアルバート・パークで57周にわたり行われた。スタートではフェラーリが主導権を握り、ベッテルが一気に前へ出た。ハミルトンはスタートで出遅れて上位から後退し、ロズベルグは序盤に追走を続けた。

17周目にアロンソとグティエレスが高速で接触した。アロンソのマシンは横転して大きく損傷した。2人とも自力で現場を離れた。これにより決勝は赤旗で中断され、約20分のコース清掃を経て再開した。この段階では安全確認が最優先となった。
赤旗中には各チームが戦略を調整できた。メルセデスはロズベルグとハミルトンにミディアムタイヤを装着し、少ないピットストップで走り切る計画を選んだ。フェラーリはベッテルにより攻撃的な2ストップ路線を継続させ、再スタート時の上位3人のタイヤ選択が分かれた。
再開後、ロズベルグは徐々にベッテルとの差を縮めた。ベッテルは柔らかいコンパウンドで十分なリードを築けず、2回目のピットストップ後にメルセデスの2台より後方へ下がった。スタートで決まった初期の位置に続き、戦略のタイミングとタイヤの耐久性が勝負の転機となった。
ロズベルグは1時間48分15秒565で優勝し、自身15回目のグランプリ勝利を挙げた。ハミルトンは不利なスタートから2位まで回復し、8.060秒差でフィニッシュした。ベッテルは9.643秒差の3位となり、一時首位に立ったフェラーリはその優位を最後まで保てなかった。

リカルドは母国で4位に入り、マッサが5位に続いた。新規参戦のハースはグロージャンが6位となり、デビュー戦でポイントを獲得する重要な結果を残した。ウィリアムズのボッタスが8位、トロロッソのサインツとフェルスタッペンが9位と10位だった。
16人が完走扱いとなり、5人がリタイアした。クビアトはスタート前のマシントラブルで出走できなかった。ライコネンはリタイアし、アロンソも事故でレースを終えた。大きな事故に観客は不安を覚えた。2人のドライバーは自力で現場を離れた。
ベッテルはスタートでメルセデスの2台を抜き、一時首位を走った。17周目にアロンソとグティエレスが大きな事故を起こし、決勝は赤旗で中断された。再開後はロズベルグが最終的にハミルトンを8.060秒差で破って優勝し、ベッテルが3位、リカルドが4位となった。グロージャンは6位で完走し、ハースにデビュー戦でのポイントをもたらした。
| 順位 | ドライバー | チーム | タイム/差 | ポイント |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 1:48:15.565 | 25 |
| 2 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | +8.060秒 | 18 |
| 3 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | +9.643秒 | 15 |
| 4 | ダニエル・リカルド | レッドブル | +24.330秒 | 12 |
| 5 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | +58.979秒 | 10 |
| 6 | ロマン・グロージャン | ハース | +72.081秒 | 8 |
| 7 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | +74.199秒 | 6 |
| 8 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | +75.153秒 | 4 |
| 9 | カルロス・サインツ | トロロッソ | +75.680秒 | 2 |
| 10 | マックス・フェルスタッペン | トロロッソ | +76.833秒 | 1 |
| 11 | ジョリオン・パーマー | ルノー | +83.399秒 | 0 |
| 12 | ケビン・マグヌッセン | ルノー | +85.606秒 | 0 |
| 13 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | +91.699秒 | 0 |
| 14 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | +1周 | 0 |
| 15 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | +1周 | 0 |
| 16 | パスカル・ウェーレイン | マノー | +1周 | 0 |
| NC | マーカス・エリクソン | ザウバー | リタイア(38周) | 0 |
| NC | キミ・ライコネン | フェラーリ | リタイア(21周) | 0 |
| NC | リオ・ハリアント | マノー | リタイア(17周) | 0 |
| NC | エステバン・グティエレス | ハース | リタイア(16周) | 0 |
| NC | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | リタイア(16周) | 0 |
| NC | ダニール・クビアト | レッドブル | 未出走(DNS) | 0 |