モナコGP決勝は78周で争われた。ポールポジションからスタートしたライコネンが首位を守り、ベッテルがすぐ後ろに続いた。ボッタスが3番手、フェルスタッペンが4番手につけた。ハミルトンは予選14番手だったが、実際には13番手からスタートし、最終的に7位まで挽回した。幅の狭いモンテカルロでは、コース上の順位が特に重要だった。
フェラーリの2台は序盤から先頭を維持し、ライコネンが34周目に先にピットインした。ベッテルは走行を続け、第1スティントを延ばして必要なタイム差を築こうとした。2人のピットインの順序が、優勝の行方を左右する重要な要素となった。
ベッテルは39周目にピットインし、ライコネンの前でコースに復帰した。ピットインを遅らせるオーバーカットによって順位を逆転し、その後も首位を守った。ライコネンはポールポジションを獲得していたが、決勝は2位で終えた。
リカルドも第1スティントを延ばして遅めにピットインすることで、ボッタスとフェルスタッペンを上回る3番手に浮上した。最終的にボッタスが4位、フェルスタッペンが5位、サインツが6位となった。ハミルトンは7位まで挽回し、予選での失敗によるポイントの損失を抑えた。
レース中盤以降には複数のアクシデントが発生した。ピットレーンからスタートしたバトンは、ポルティエのイン側からウェーレインを抜こうとした。2台が接触すると、ウェーレインのマシンは横倒しになり、バリアにもたれかかる形で停止した。2人とも自力でマシンを降り、現場の処理のためセーフティカーが導入された。

バンドーンはサン・デボーテでクラッシュしてリタイアした。ハースとウィリアムズもポイント圏内付近で接触やプレッシャーに直面した。マグヌッセン、グロージャン、マッサ、ペレスは走行を続けて完走した。ペレスには接触を引き起こしたとして10秒、ウェーレインには危険なピットリリースで5秒のペナルティが科された。
ベッテルは1時間44分44秒340で優勝し、ライコネンに3.145秒差をつけた。リカルドは3.745秒差の3位となった。フェラーリは2001年のミハエル・シューマッハとルーベンス・バリチェロ以来、モナコで再びワンツーフィニッシュを達成した。ベッテルにとってはシーズン3勝目となった。
下の表に公式最終順位、フィニッシュタイムまたはタイム差、ポイントを掲載している。リタイアした7人はクビアト、ストロール、バンドーン、エリクソン、バトン、ウェーレイン、ヒュルケンベルグだった。ハミルトンは7位となり、フェラーリの2人が1位と2位を占めた。
| 順位 | ドライバー | チーム | タイム/差 | ポイント |
|---|---|---|---|---|
| 1 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 1:44:44.340 | 25 |
| 2 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 78周、+3.145s | 18 |
| 3 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 78周、+3.745s | 15 |
| 4 | バルテリ・ボッタス | メルセデス | 78周、+5.517s | 12 |
| 5 | マックス・フェルスタッペン | レッドブル | 78周、+6.199s | 10 |
| 6 | カルロス・サインツ | トロロッソ | 78周、+12.038s | 8 |
| 7 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 78周、+15.801s | 6 |
| 8 | ロマン・グロージャン | ハース | 78周、+18.150s | 4 |
| 9 | フェリペ・マッサ | ウィリアムズ | 78周、+19.445s | 2 |
| 10 | ケビン・マグヌッセン | ハース | 78周、+21.443s | 1 |
| 11 | ジョリオン・パーマー | ルノー | 78周、+22.737s | 0 |
| 12 | エステバン・オコン | フォース・インディア | 78周、+23.725s | 0 |
| 13 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 78周、+49.089s | 0 |
| 14 | ダニール・クビアト | トロロッソ | DNF | 0 |
| 15 | ランス・ストロール | ウィリアムズ | DNF | 0 |
| リタイア | ストフェル・バンドーン | マクラーレン | DNF | 0 |
| リタイア | マーカス・エリクソン | ザウバー | DNF | 0 |
| リタイア | ジェンソン・バトン | マクラーレン | DNF | 0 |
| リタイア | パスカル・ウェーレイン | ザウバー | DNF | 0 |
| リタイア | ニコ・ヒュルケンベルグ | ルノー | DNF | 0 |