9月12日、ランド・ノリスが1分31秒824を記録し、Madringで初めて行われたF1予選のポールポジションを獲得した。キミ・アントネッリとの差はわずか0.011秒。マックス・フェルスタッペンが0.140秒差の3番手で、ルイス・ハミルトンとシャルル・ルクレールが4、5番手に続いた。0.011秒は今大会までのシーズン最小のポール争いの差で、ハンガリーの0.012秒よりさらに0.001秒小さかった。
最後のフライングラップでポールが決まる
Q3最初のアタックでは、ハミルトンが1分32秒079で暫定首位に立った。最後のアタックでは先にアントネッリがトップへ上がったが、その後ノリスがフィニッシュラインを通過し、僅差でポールを奪った。フェルスタッペンも最後に改善し、フェラーリの2人の前で終えた。ラッセルは6番手で、ピアストリ、ローソン、コラピント、リンドブラッドが7～10番手に続いた。
ノリスにとって今季3回目のポールだった。金曜のFP2ではギアボックスの問題で大半の時間を失い、新コースでの走行準備に影響が出ていたが、土曜最後の1周でフロントローの先頭を確保した。
Q1でスペイン勢2人が敗退、Q2でアウディが姿を消す
Q1はラッセルが1分33秒211で最速、アントネッリが2番手だった。アルボンはチームメイトのサインツを0.005秒上回り、ウィリアムズで唯一Q2へ進んだ。母国勢のサインツとアロンソは17、18番手で、その後ろにキャデラックのペレスとボッタスが並んだ。
Q2はフェルスタッペンが1分32秒431でトップ。コラピントはラ・モヌメンタルでマシンの姿勢を立て直した後、そのアタックを中止したが、再びコースへ出てQ3進出を果たした。ピアストリとリンドブラッドはともに1分33秒204を記録してトップ10へ入り、アウディのヒュルケンベルグとボルトレトは11、12番手となった。
ベアマンとストロールは予選タイムを記録できず
ベアマンがFP3でクラッシュした後、ハースはマシンの修復を間に合わせられなかった。ストロールのアストンマーティンは水圧の問題が疑われ、ガレージにとどまった。2人とも予選でコースに出ず、有効なラップタイムを残していないため、表ではNCと記載している。
スペインGP決勝は9月13日、中国時間（UTC+8）21:00に予定され、ノリスとアントネッリがフロントローからスタートする。
スペインGP予選全結果
| 順位 | 車番 | ドライバー | チーム | Q1タイム | Q2タイム | Q3タイム | 周回数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | ランド・ノリス | マクラーレン | 1:33.469 | 1:32.873 | 1:31.824 | 19 |
| 2 | 12 | キミ・アントネッリ | メルセデス | 1:33.267 | 1:32.591 | 1:31.835 | 20 |
| 3 | 3 | マックス・フェルスタッペン | レッドブル | 1:33.381 | 1:32.431 | 1:31.964 | 18 |
| 4 | 44 | ルイス・ハミルトン | フェラーリ | 1:33.531 | 1:32.710 | 1:32.013 | 21 |
| 5 | 16 | シャルル・ルクレール | フェラーリ | 1:33.532 | 1:32.755 | 1:32.019 | 21 |
| 6 | 63 | ジョージ・ラッセル | メルセデス | 1:33.211 | 1:32.850 | 1:32.149 | 22 |
| 7 | 81 | オスカー・ピアストリ | マクラーレン | 1:33.829 | 1:33.204 | 1:32.294 | 22 |
| 8 | 30 | リアム・ローソン | レッドブル | 1:33.310 | 1:32.780 | 1:32.316 | 18 |
| 9 | 43 | フランコ・コラピント | アルピーヌ | 1:33.963 | 1:33.038 | 1:32.903 | 17 |
| 10 | 41 | アービッド・リンドブラッド | レーシングブルズ | 1:34.340 | 1:33.204 | 1:33.041 | 21 |
| 11 | 27 | ニコ・ヒュルケンベルグ | アウディ | 1:34.417 | 1:33.223 | — | 13 |
| 12 | 5 | ガブリエル・ボルトレト | アウディ | 1:33.986 | 1:33.388 | — | 12 |
| 13 | 31 | エステバン・オコン | ハース | 1:34.667 | 1:33.667 | — | 11 |
| 14 | 10 | ピエール・ガスリー | アルピーヌ | 1:34.246 | 1:33.753 | — | 11 |
| 15 | 22 | 角田裕毅 | レーシングブルズ | 1:34.311 | 1:34.084 | — | 15 |
| 16 | 23 | アレクサンダー・アルボン | ウィリアムズ | 1:35.307 | 1:35.532 | — | 14 |
| 17 | 55 | カルロス・サインツ | ウィリアムズ | 1:35.312 | — | — | 9 |
| 18 | 14 | フェルナンド・アロンソ | アストンマーティン | 1:35.388 | — | — | 9 |
| 19 | 11 | セルジオ・ペレス | キャデラック | 1:35.913 | — | — | 9 |
| 20 | 77 | バルテリ・ボッタス | キャデラック | 1:38.011 | — | — | 8 |
| NC | 87 | オリバー・ベアマン | ハース | — | — | — | 0 |
| NC | 18 | ランス・ストロール | アストンマーティン | — | — | — | 0 |
