ロズベルグは5月1日のロシアGPで53周を走り、1時間32分41秒997で優勝した。10番グリッドからスタートしたハミルトンが25.022秒差の2位、ライコネンが31.998秒差の3位に入った。

資料写真。2016年ブラジルGP予選Q3でメルセデスを走らせるニコ・ロズベルグ(2016年11月、サンパウロ・インテルラゴス)。
1周目の2コーナーで、リカルドのイン側を抜こうとしていたベッテルにクビアトが追突した。ベッテルは続く3コーナーでも再びクビアトに追突され、バリアに衝突してリタイアした。クビアトには10秒のストップ・アンド・ゴーペナルティーとペナルティーポイント3点が科された。
同じ周の2コーナーでは、グティエレス、ヒュルケンベルグ、エリクソン、ハリアントが絡む連鎖的な接触も起きた。ヒュルケンベルグとハリアントはリタイアし、エリクソンは走行を続けた。接触を引き起こしたグティエレスにはドライブスルーペナルティーが科され、セーフティカーが導入された。
ロズベルグはセーフティカー走行中も首位を維持した。4周目の再開後、ボッタスが一時2番手に戻った。ハミルトンは再開時にマッサを抜き、その後ハミルトンとライコネンが順にボッタスを抜いた。ウィリアムズは最終的にボッタスが4位、マッサが5位でレースを終えた。
ハミルトンは23周目から36周目にかけて、ロズベルグとの差を12.9秒から7.5秒に縮めたが、水圧低下によりペースを落とさざるを得なかった。追撃をやめてマシンを守ることに集中し、2位でフィニッシュした。
フェルスタッペンは6位でのフィニッシュが見えていたが、34周目にフェラーリ製パワーユニットの不具合でリタイアし、アロンソが6番手に上がった。マグヌッセンは7位となり、ルノーに今季初のポイントをもたらした。グロージャンが8位、ペレスが9位に続いた。
サインツはパーマーをコース外へ押し出したとして10秒加算とペナルティーポイント2点を受け、最終順位は12位となった。ナッセは2コーナーで指示どおりにコースへ戻らなかったため5秒を加算され、16位となった。バトンは10位、リカルドは11位、クビアトはペナルティー適用後に15位だった。
最終的に18人が完走扱いとなり、フェルスタッペン、ベッテル、ヒュルケンベルグ、ハリアントがリタイアした。ロズベルグは今季4勝目と通算7連勝を達成し、選手権でハミルトンに43ポイント差をつけた。ソチでのレース後、ライコネンはドライバーズ選手権3位に上がった。
| 順位 | 車番 | ドライバー | チーム | 周回数 | レースタイム/状態 | ポイント |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 53 | 1:32:41.997 | 25 |
| 2 | 44 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 53 | +25.022秒 | 18 |
| 3 | 7 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 53 | +31.998秒 | 15 |
| 4 | 77 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | 53 | +50.217秒 | 12 |
| 5 | 19 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 53 | +74.427秒 | 10 |
| 6 | 14 | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | 52 | 1周遅れ | 8 |
| 7 | 20 | ケビン・マグヌッセン | ルノー | 52 | 1周遅れ | 6 |
| 8 | 8 | ロマン・グロージャン | ハース | 52 | 1周遅れ | 4 |
| 9 | 11 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 52 | 1周遅れ | 2 |
| 10 | 22 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | 52 | 1周遅れ | 1 |
| 11 | 3 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 12 | 55 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 13 | 30 | ジョリオン・パーマー | ルノー | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 14 | 9 | マーカス・エリクソン | ザウバー | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 15 | 26 | ダニール・クビアト | レッドブル | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 16 | 12 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 17 | 21 | エステバン・グティエレス | ハース | 52 | 1周遅れ | 0 |
| 18 | 94 | パスカル・ウェーレイン | マノー | 51 | 2周遅れ | 0 |
| NC | 33 | マックス・フェルスタッペン | トロロッソ | 33 | リタイア | 0 |
| NC | 5 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 0 | リタイア | 0 |
| NC | 27 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | 0 | リタイア | 0 |
| NC | 88 | リオ・ハリアント | マノー | 0 | リタイア | 0 |