4月2日夜のバーレーンGP予選で、ハミルトンは最後のアタックで1分29秒493を記録し、ロズベルグを0.077秒上回ってポールポジションを獲得した。メルセデスがフロントロウを独占し、フェラーリのベッテルとライコネンが3位と4位に入った。同日のフリー走行3回目ではフェラーリが1-2位だった。

ロズベルグは1分31秒325でQ1最速となり、ハミルトンが0.066秒差で続いた。ウェーレインは16位で、15台が進出するQ2へ届かなかった。エリクソン、ペレス、マグヌッセン、パーマー、ハリアント、ナッセも敗退し、Q1で計7人が予選を終えた。
Q2ではハミルトンが1分30秒039を記録し、その時点で全体の最速タイムを出した。ヒュルケンベルグが最後の瞬間に8位へ上がり、Q3進出が見えていたグロージャンを押し出した。サインツ、バンドーン、グティエレス、バトン、クビアトもQ2で敗退した。
バンドーンはQ2で1分31秒934を記録して12位となり、バトンを0.064秒上回った。マクラーレンの2台の間にはグティエレスだけが入った。アロンソの代役を務めた新人は2つのセッションとも中団で走り、週末への適応の速さをチーム内で直接比較できる材料を示した。
Q3最初のアタック後は、ロズベルグが1分29秒897で暫定首位に立った。ハミルトンは15コーナー出口でワイドになり、最初のラップでは4位にとどまった。ベッテルとライコネンも争いに加わり、上位4人は最後のアタックでもコースへ出たため、ポール争いは最後まで続いた。

ハミルトンは最後のラップで3つのセクターすべてを更新し、1分29秒493までタイムを縮めた。ロズベルグも1分30秒を切ったが、0.077秒及ばなかった。ベッテルは1分30秒012で3位、ライコネンは1分30秒244で4位となり、フェラーリの2台はフロントロウから1秒以内に入った。
リカルドが5位で2列目以降の追走勢を率い、ウィリアムズのボッタスとマッサが6位と7位に続いた。2台の差はわずか0.002秒だった。ヒュルケンベルグが8位となり、グロージャンとフェルスタッペンはQ2のタイムで9位と10位だった。
マグヌッセンはQ1で1分33秒181を記録し、予選順位は19位だった。フリー走行2回目で計量エリアへ向かうよう求める指示に従わなかったため、決勝はピットレーンからスタートすることになった。
| 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 | 1:31.391 | 1:30.039 | 1:29.493 | 14 |
| 2 | 6 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 1:31.325 | 1:30.535 | 1:29.570 | 13 |
| 3 | 5 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 1:31.636 | 1:30.409 | 1:30.012 | 14 |
| 4 | 7 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 1:31.685 | 1:30.559 | 1:30.244 | 14 |
| 5 | 3 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 1:31.403 | 1:31.122 | 1:30.854 | 12 |
| 6 | 77 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | 1:31.672 | 1:30.931 | 1:31.153 | 12 |
| 7 | 19 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 1:32.045 | 1:31.374 | 1:31.155 | 10 |
| 8 | 27 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | 1:31.987 | 1:31.604 | 1:31.620 | 15 |
| 9 | 8 | ロマン・グロージャン | ハース | 1:32.005 | 1:31.756 | — | 9 |
| 10 | 33 | マックス・フェルスタッペン | トロロッソ | 1:31.888 | 1:31.772 | — | 9 |
| 11 | 55 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 1:31.716 | 1:31.816 | — | 9 |
| 12 | 47 | ストフェル・バンドーン | マクラーレン | 1:32.472 | 1:31.934 | — | 9 |
| 13 | 21 | エステバン・グティエレス | ハース | 1:32.118 | 1:31.945 | — | 9 |
| 14 | 22 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | 1:31.976 | 1:31.998 | — | 9 |
| 15 | 26 | ダニール・クビアト | レッドブル | 1:32.559 | 1:32.241 | — | 9 |
| 16 | 94 | パスカル・ウェーレイン | マノー | 1:32.806 | — | — | 6 |
| 17 | 9 | マーカス・エリクソン | ザウバー | 1:32.840 | — | — | 6 |
| 18 | 11 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 1:32.911 | — | — | 7 |
| 19 | 20 | ケビン・マグヌッセン | ルノー | 1:33.181 | — | — | 3 |
| 20 | 30 | ジョリオン・パーマー | ルノー | 1:33.438 | — | — | 6 |
| 21 | 88 | リオ・ハリアント | マノー | 1:34.190 | — | — | 3 |
| 22 | 12 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | 1:34.388 | — | — | 4 |