ハンガリーGP予選は豪雨により開始が2度延期され、序盤は路面が滑りやすく、雨も降り続いていた。セッション開始から約2時間後になって、ようやく路面がドライに近づいた。赤旗中断は合計4回に上った。

資料写真。2016年ハンガリーGPで、ブダペストのハンガロリンクのスターティンググリッドを撮影。
Q1はまず雨が激しすぎたため中断された。再開後にはザウバーのエリクソンが10コーナーでバリアに衝突し、再び赤旗となった。その後ドライのラインが現れたが、場所によって路面の滑りやすさには差が残った。
続いてマッサがスピンしてバリアに衝突し、Q1は3度目の中断となった。最後の赤旗はマノーのハリアントのクラッシュによるもので、パーマーは最後の1周を完了できなかった。
Q2に入ると、各ドライバーは乾きつつある路面でまずインターミディエイトを使った。ボッタスが最初にスーパーソフトのドライタイヤへ交換して最速となり、他のドライバーも次々とタイヤを交換した。路面の改善に伴ってラップタイムは急速に縮まった。
ハミルトンは一時Q2最速となったが、最後のアタックでコースを外れ、1分24秒836でQ2を10番手で終えた。グロージャンは1分24秒941で11番手となり、ハミルトンはわずか0.105秒差で通過した。
ペレスとライコネンもQ2で敗退し、それぞれ13番手と14番手となった。クビアトは12番手だった。コンディションが急速に変化し、それまで一時上位に近づいていた数人のドライバーも最終的にQ3へ進めなかった。
Q3最後のアタックでアロンソが坂の頂上付近でスピンし、ハミルトンは黄旗を受けてアタックを断念した。黄旗が解除された後、ロズベルグが1分19秒965を記録し、ハミルトンに0.143秒差をつけてポールポジションを獲得した。
レッドブルのリカルドとフェルスタッペンが3番手と4番手、ベッテルが5番手、サインツが6番手となった。マクラーレンは2台とも上位8位に入り、ヒュルケンベルグが9番手、ボッタスが10番手。トップ10には7チームが入った。
| 順位 | ドライバー | チーム | Q1 | Q2 | Q3 | 周回数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 1:33.302 | 1:22.806 | 1:19.965 | 29 |
| 2 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 1:34.210 | 1:24.836 | 1:20.108 | 28 |
| 3 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 1:39.968 | 1:23.234 | 1:20.280 | 27 |
| 4 | マックス・フェルスタッペン | レッドブル | 1:40.424 | 1:22.660 | 1:20.557 | 27 |
| 5 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 1:35.718 | 1:24.082 | 1:20.874 | 25 |
| 6 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 1:36.115 | 1:24.734 | 1:21.131 | 28 |
| 7 | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | 1:35.165 | 1:23.816 | 1:21.211 | 28 |
| 8 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | 1:37.983 | 1:24.456 | 1:21.597 | 25 |
| 9 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | 1:41.471 | 1:23.901 | 1:21.823 | 24 |
| 10 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | 1:42.758 | 1:24.506 | 1:22.182 | 26 |
| 11 | ロマン・グロージャン | ハース | 1:35.906 | 1:24.941 | — | 18 |
| 12 | ダニール・クビアト | トロロッソ | 1:36.714 | 1:25.301 | — | 21 |
| 13 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 1:41.411 | 1:25.416 | — | 16 |
| 14 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 1:36.853 | 1:25.435 | — | 20 |
| 15 | エステバン・グティエレス | ハース | 1:38.959 | 1:26.189 | — | 18 |
| 16 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | 1:37.772 | 1:27.063 | — | 21 |
| NC | ジョリオン・パーマー | ルノー | 1:43.965 | — | — | 9 |
| NC | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 1:43.999 | — | — | 7 |
| NC | ケビン・マグヌッセン | ルノー | 1:44.543 | — | — | 9 |
| NC | マーカス・エリクソン | ザウバー | 1:46.984 | — | — | 5 |
| NC | パスカル・ウェーレイン | マノー | 1:47.343 | — | — | 9 |
| NC | リオ・ハリアント | マノー | 1:50.189 | — | — | 9 |