中国GPの予選が上海インターナショナル・サーキットで行われた。フェラーリはFP3で1・2番手を獲得し、予選でもその速さを維持した。Q1からQ3にかけて路面は変化を続け、ドライバーには最後のアタックの機会を生かし、重要な1周でトラフィックを避けることが求められた。
セバスチャン・ベッテルが1分31秒095でポールポジションを獲得し、チームメイトのキミ・ライコネンがわずか0.087秒差の2番手につけた。フェラーリは2戦連続でフロントローを独占し、ベッテルも2戦連続のポールを手にした。これにより、日曜のスタートで跳ね馬が展開を主導する機会を得た。
バルテリ・ボッタスが3番手、ルイス・ハミルトンが4番手で、メルセデスはフェラーリのフロントローに届かなかった。マックス・フェルスタッペンとダニエル・リカルドが5・6番手となり、レッドブルは3列目に並ぶ。予選タイムでは上位3チームの差は比較的小さかったが、日曜のロングランとタイヤ戦略で順位が変わる可能性は残った。
ニコ・ヒュルケンベルグが7番手、セルジオ・ペレスが8番手、カルロス・サインツが9番手、ロマン・グロージャンが10番手だった。ルノーの2台がトップ10に進み、フォース・インディアも1台をQ3へ送った。ハースのグロージャンは安定した走りで10番手を確保し、Q3最後の枠を守った。

ケビン・マグヌッセンは11番手でQ2敗退。エステバン・オコンが12番手、フェルナンド・アロンソとストフェル・バンドーンが13・14番手だった。ブレンドン・ハートレーは15番手で、もう1台のトロロッソのピエール・ガスリーはQ1で敗退した。後方にはウィリアムズとザウバーのドライバーが並んだ。
ガスリーは17番手、ハートレーは15番手となり、トロロッソはバーレーンでの前方グリッドを再現できなかった。ザウバー勢は19・20番手。マーカス・エリクソンはダブルイエローに関する違反で5グリッド降格となったが、予選順位がすでに最後尾だったため、発走位置は変わらなかった。
最後の争いでベッテルとライコネンの差はわずか0.087秒。フェラーリはフリー走行での優位をフロントロー独占につなげた。ハミルトンは4番手、レッドブルは3列目で、上位3チームが近い位置からスタートするため、1コーナーと最初のピットストップが戦略の重要な局面となる。
下表には全20人のQ1、Q2、Q3タイムと周回数を掲載した。進出しなかったセッションの欄は横線で示している。ベッテルがポール、ライコネンが2番手、ボッタスが3番手で、正式な発走順はスチュワードによる降格の判断も各ドライバーについて確認する必要があった。
| 順位 | ドライバー | チーム | Q1 | Q2 | Q3 | 周回数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | セバスチャン・ベッテル | フェラーリ | 1:32.171 | 1:32.385 | 1:31.095 | 15 |
| 2 | キミ・ライコネン | フェラーリ | 1:32.474 | 1:32.286 | 1:31.182 | 17 |
| 3 | バルテリ・ボッタス | メルセデス | 1:32.921 | 1:32.063 | 1:31.625 | 20 |
| 4 | ルイス・ハミルトン | メルセデス | 1:33.283 | 1:31.914 | 1:31.675 | 17 |
| 5 | マックス・フェルスタッペン | レッドブル | 1:32.932 | 1:32.809 | 1:31.796 | 12 |
| 6 | ダニエル・リカルド | レッドブル | 1:33.877 | 1:32.688 | 1:31.948 | 12 |
| 7 | ニコ・ヒュルケンベルグ | ルノー | 1:33.545 | 1:32.494 | 1:32.532 | 15 |
| 8 | セルジオ・ペレス | フォース・インディア | 1:33.464 | 1:32.931 | 1:32.758 | 13 |
| 9 | カルロス・サインツ | ルノー | 1:33.315 | 1:32.970 | 1:32.819 | 18 |
| 10 | ロマン・グロージャン | ハース | 1:33.238 | 1:32.524 | 1:32.855 | 19 |
| 11 | ケビン・マグヌッセン | ハース | 1:33.359 | 1:32.986 | — | 13 |
| 12 | エステバン・オコン | フォース・インディア | 1:33.585 | 1:33.057 | — | 9 |
| 13 | フェルナンド・アロンソ | マクラーレン | 1:33.428 | 1:33.232 | — | 11 |
| 14 | ストフェル・バンドーン | マクラーレン | 1:33.824 | 1:33.505 | — | 11 |
| 15 | ブレンドン・ハートレー | トロロッソ | 1:34.013 | 1:33.795 | — | 15 |
| 16 | セルゲイ・シロトキン | ウィリアムズ | 1:34.062 | — | — | 7 |
| 17 | ピエール・ガスリー | トロロッソ | 1:34.101 | — | — | 9 |
| 18 | ランス・ストロール | ウィリアムズ | 1:34.285 | — | — | 7 |
| 19 | シャルル・ルクレール | ザウバー | 1:34.454 | — | — | 9 |
| 20 | マーカス・エリクソン | ザウバー | 1:34.914 | — | — | 9 |