A papírforma szerint a Mercedesek várhatták a legoptimistábban a Spanyol Nagydíj időmérő edzését: mindhárom szabadedzést a világbajnok istálló nyerte Barcelonában, az időmérőn pedig különösen nagy előnyük van az idei szezonban a többiekkel szemben. 

A meleg időjárás nem kedvez a Mercedes autóinak, így a Pirelli abroncsainak hólyagosodása miatt aggódtak a pilóták a hétvégét megelőzően, azonban ez egyelőre nem jelentett gondot számukra.

Az időmérő edzés első szakaszában a két Haas és a két Williams búcsúzott – így George Russellnek, a Williams versenyzőjének nem sikerült folytatnia a sorozatát, és nem jutott tovább a Q2-be. A Haas számára is csalódás lehet a dupla kiesés, ugyanis a pénteki edzésnapot követően Romain Grosjean nagyon optimistán nyilatkozott, úgy érezte, autója hirtelen versenyképessé vált. 

Ezzel szemben viszont idén először sikerült a továbbjutás Kimi Räikkönen számára az Alfa Romeóval – csapattársa, Antonio Giovinazzi viszont az utolsó rajthelyet szerezte meg. 

Sebastian Vettel számára ezúttal is véget ért a kvalifikáció a Q2-ben: a német versenyző 2 ezredmásodperccel maradt el a továbbjutást érő 10. helytől. Kiesett továbbá Daniil Kvyat, az AplhaTauri pilótája, a két Renault, valamint Räikkönen is, aki végül a 14. pozíciót szerezte meg. 

A Q2-ben a top 10 a lágy keverékű abronccsal teljesítette gyorskörét, így senki nem kísérletezett azzal, amivel a Red Bull az elmúlt versenyhétvégén, és nem próbáltak eltérő taktikával, a keményebb keverékkel továbbjutni a Q3-ba. 

A véghajrában Hamilton bizonyult a leggyorsabbnak csapattársa, Bottas előtt: a brit 59 ezredmásodperccel előzte meg csapattársát, a harmadik helyen pedig Max Verstappen végzett a Red Bull-lal, hátránya 7 tizedmásodperc Hamilton mögött. 

A 4-5. helyeken a két Racing Point végzett Sergio Perez-Lance Stroll sorrendben, mögülük pedig Alexander Albon indulhat majd, akinek 1,4 másodperc a hátránya a pole pozícióhoz képest. 

Albon mögött meglehetősen szorosan alakult a sorrend: 15 ezreddel maradt el mögötte Carlos Sainz, további 4 századdal Lando Norris, aki mögött 3 ezredmásodperccel végzett Charles Leclerc a Ferrarival. Az első 10 sorrendjét Pierre Gasly zárja az AlphaTaurival, 5 századmásodperccel Leclerc mögött.