A harmadik szabadedzésen a Red Bull végzett az élen Sergio Perez-Max Verstappen sorrendben, ráadásul az energiaital-gyárosok nagy előnnyel várták az időmérőt: Lewis Hamilton hátránya a harmadik helyen 6,5 tizedmásodperc volt mögöttük, így a kvalifikációt megelőzően a Red Bull tűnt esélyesebbnek a pole megszerzésére.
Többen rajtbüntetés tudatában kezdték meg az időmérő edzést: motorcsere miatt Esteban Ocon (Alpine), Yuki Tsunoda (AlphaTauri), Lance Stroll (Aston Martin), valamint Lando Norris (McLaren) is a mezőny végére kényszerül, váltócsere miatt pedig George Russellt 5 hellyel sorolják majd hátrébb.
Néhány perccel az időmérő kezdetét követően piros zászlóval meg is kellett állítani az edzést, miután Lance Stroll összetörte az Aston Martin versenygépét. Stroll motorcsere miatt egyébként is a mezőny végéről rajtolt volna, az ütközés miatt azonban még több munka vár a csapatra, hogy újjáépítsék az autót.
A piros zászlós periódus alatt a Red Bull „elővigyázatossági okokból” a hátsó szárnyon végzett munkálatokat, azonban megerősítették, hogy nem az Austinban látott problémával néznek szembe – részleteket azonban nem árultak el.
25 percnyi várakozást követően, miután újjáépítették a gumifalat, folytatódhatott a Q1, ahol végül Valtteri Bottas a hétvége addigi legjobb idejével az élre állt. Az időmérő első etapjának kiesői Fernando Alonso (Alpine), Nicholas Latifi (Williams), Mick Schumacher (Haas), Nikita Mazepin (Haas), valamint az autót törő Lance Stroll voltak.
A Q2-ben Lewis Hamilton bizonyult a leggyorsabbnak, 9 ezredmásodperccel előzte meg Verstappent. Nem sikerült a továbbjutás Sebastian Vettel számára, aki közel 3 tizedmásodperccel maradt el Lando Norristól, így csak a 11. rajtpozíciót szerezte meg. A két Alfa Romeo, Kimi Räikkönen és Antonio Giovinazzi számára is véget ért az időmérő a Q2-ben, ők a 12. és 14. pozíciókban végeztek, George Russell, a Williams pilótája a 13. helyen zárt, Esteban Ocon, az Alpine versenyzője pedig 15. lett.
A Q3 első gyorskörei során ismét a Mercedes bizonyult a leggyorsabbnak: Valtteri Bottas 1:15.875-ös köridővel az élre ugrott, 145 ezredmásodperccel megelőzve csapattársát, Hamiltont. Verstappen csapatrádión arra panaszkodott, az autó hátulja csúszkál, így ő a két Mercedes mögé, a 3. helyre kényszerült.
A második próbálkozások során Verstappen nem tudott javítani, ahogyan Bottas és Hamilton sem, így maradt a sorrend az élen – a Mercedes tehát a várakozásokkal ellentétben legyűrte a Red Bullt, és megszerezte az első rajtsort Mexikóban. A 4. pozícióban a hazai közönség előtt versenyző Sergio Perez zárt, mögötte pedig Pierre Gasly végzett az AlphaTaurival.
Mindössze 2 ezredmásodperc választja el Carlos Sainzot, a Ferrari pilótáját, valamint a McLaren versenyzőjét, Daniel Ricciardót a 6. és 7. helyeken. Őket Charles Leclerc követi a Ferrarival, a két rajtbüntetésben részesülő versenyző, Yuki Tsunoda és Lando Norris pedig a 9. és 10. pozíciókban végeztek.