オーストリアGP決勝は7月3日にレッドブル・リンクで71周にわたって行われた。ポールからスタートしたハミルトンが首位を走り、バトンは序盤にポジションを守ったが、8周目前後にライコネンに抜かれた。ロズベルグは6番グリッドからスタートした。

資料写真。2016年オーストリアGPのシュピールベルク、レッドブル・リンクで、ウィリアムズのパドックで話すフェリペ・マッサとロブ・スメドレー。
ロズベルグは10周目にピットへ入り、ハミルトンはウルトラソフトを21周目まで使った。ハミルトンの左リアのタイヤ交換がわずかに遅れ、チームメイトのピットストップ後にロズベルグが首位に立った。ライコネンが一時1周だけ首位を走ってからピットへ入り、ベッテルが先頭に立った。
27周目にベッテルの右リアのスーパーソフトがバーストし、フェラーリはピット入口付近のバリアに衝突してリタイアした。セーフティカーが出動し、破片の撤去中は2周にわたり各車がピットレーンを通過した。レースは32周目に再開された。
再スタートでロズベルグが首位を守り、ハミルトンが直後につけた。フェルスタッペンは1ストップ戦略でトップ3を維持し、その後方ではリカルドがライコネンの追撃を抑えた。この4人が表彰台を争う中心グループとなった。
ハミルトンは44周目にロズベルグとの差を0.9秒まで縮め、54周目にソフトへ交換してアンダーカットを狙った。ロズベルグは翌周に残っていたスーパーソフトへ交換し、ピットを出ても前を維持した。
最終周の1コーナーでロズベルグがミスをし、ハミルトンは2コーナーでアウト側から仕掛けた。2台は接触し、ハミルトンはランオフに出た後コースへ戻ってオーバーテイクを完了した。スチュワードはロズベルグが十分なスペースを残さなかったと判断した。ロズベルグのマシンはフロントウイングを損傷し、その前の周にはブレーキ・バイ・ワイヤ・システムがすでにパッシブモードに入っていた。
ロズベルグは接触を引き起こしたとして10秒加算を受けたが、最終順位は4位のままだった。また、マシンが大きく損傷した後、速やかに停止しなかったとして戒告も受けた。ペレスはブレーキ故障で3コーナーを飛び出してリタイアし、ヒュルケンベルグもブレーキの問題で完走できなかった。
ハミルトンが優勝し、フェルスタッペンが2位、ライコネンが3位となった。ロズベルグは最終的に4位で、リカルドが5位、バトンが6位に続いた。ハミルトンはレース後に142ポイントとなり、ランキング首位のロズベルグを11ポイント差で追った。
| 順位 | ドライバー | チーム | 周回数 | タイム/差 | ポイント |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 71 | 1:27:38.107 | 25 |
| 2 | マックス・フェルスタッペン | レッドブル | 71 | +5.719秒 | 18 |
| 3 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 71 | +6.024秒 | 15 |
| 4 | ニコ・ロズベルグ | メルセデス | 71 | +26.710秒 | 12 |
| 5 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 71 | +30.981秒 | 10 |
| 6 | ジェンソン・バトン | マクラーレン | 71 | +37.706秒 | 8 |
| 7 | ロマン・グロージャン | ハース | 71 | +44.668秒 | 6 |
| 8 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 71 | +47.400秒 | 4 |
| 9 | バルテリ・ボッタス | ウィリアムズ | 70 | 1周遅れ | 2 |
| 10 | パスカル・ウェーレイン | マノー | 70 | 1周遅れ | 1 |
| 11 | エステバン・グティエレス | ハース | 70 | 1周遅れ | 0 |
| 12 | ジョリオン・パーマー | ルノー | 70 | 1周遅れ | 0 |
| 13 | フェリペ・ナッセ | ザウバー | 70 | 1周遅れ | 0 |
| 14 | ケビン・マグヌッセン | ルノー | 70 | 1周遅れ | 0 |
| 15 | マーカス・エリクソン | ザウバー | 70 | 1周遅れ | 0 |
| 16 | リオ・ハリアント | マノー | 70 | 1周遅れ | 0 |
| 17 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 69 | リタイア(DNF) | 0 |
| 18 | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | 64 | リタイア(DNF) | 0 |
| 19 | ニコ・ヒュルケンベルグ | フォース・インディア | 64 | リタイア(DNF) | 0 |
| 20 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 63 | リタイア(DNF) | 0 |
| 未分類(NC) | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 26 | リタイア(DNF) | 0 |
| 未分類(NC) | ダニール・クビアト | トロロッソ | 2 | リタイア(DNF) | 0 |