在蒙扎赛道阳光明媚的下午，气温高达26摄氏度，赛道温度更是炙热的44摄氏度，软胎C5成为了排位赛中车队和车手们竞相选择的焦点。排位赛分为三个阶段，依次为18分钟的Q1和15分钟的Q2，每阶段将淘汰五名车手，最终决定正赛起跑顺位。

Q1一开始，梅赛德斯车队出人意料地选择让拉塞尔和安东内利使用中性胎C4，这一策略使得比赛初期呈现出迈凯伦、法拉利和红牛三强鼎立的局面。随后，哈斯车队的霍肯伯格略占优势，而威廉姆斯车队则显得有些挣扎。尽管威廉姆斯车队起步并不顺利，但法拉利车队的塞恩斯很快在倒计时7分钟时做出回应。与此同时，继续使用中性胎的拉塞尔跑出了足以在去年排位赛中获得头排发车位的惊人圈速，这表明软胎仍有巨大的提升空间。最终，Q1的竞争异常激烈，总差距仅为本赛季最小的0.865秒，前15名车手的差距也只有0.423秒。哈贾尔、斯特罗尔、科拉平托、加斯利和劳森等车手遗憾止步Q1，尤其是首次在Q1就被淘汰的哈贾尔，回到维修区后难掩失望之情。

由于赛道路面需要清理，Q2的开始略有延迟。进行到一半时，维斯塔潘率先打破了去年的杆位纪录，随后拉塞尔、皮亚斯特里和博托莱托等人也纷纷效仿，去年的杆位纪录几乎成为了晋级Q3的门槛。在领先集团不断刷新纪录的同时，去年的杆位得主诺里斯却面临着重新调整策略的困境。尽管迈凯伦车队迅速解决了问题，让诺里斯重返赛道，但他落后0.311秒的第七名成绩让他无法完全放松。在最后一刻，诺里斯惊险地抢到了晋级名额，而比尔曼则以仅0.567秒的总差距成为了Q2的“落榜头名”，霍肯伯格、塞恩斯、阿尔本和奥康等经验丰富的车手也一同被淘汰。

决定杆位归属的Q3中，诺里斯率先发力，但他的首圈成绩并不理想，很快就被拉塞尔、皮亚斯特里、勒克莱尔和汉密尔顿等人超越。维斯塔潘更是跑出了1分18秒的惊人成绩，从勒克莱尔和皮亚斯特里手中夺取了领先优势。虽然诺里斯在最后一刻奋起直追，但维斯塔潘再次刷新了自己的成绩，最终以1分18秒792的全新赛道纪录，领先诺里斯0.077秒的微弱优势，夺得了将于北京时间9月7日21:00举行的53圈决赛的杆位。这意味着正赛头排将上演维斯塔潘与诺里斯的精彩对决，同时也将是对红牛车队本周投入的众多升级套件的真正考验。皮亚斯特里获得第三名，将与勒克莱尔在第二排发车。由于在荷兰站比赛前违反了双黄旗规则，汉密尔顿被罚退5个位置，原本的第五名变成了第十名。拉塞尔、安东内利、博托莱托、阿隆索和角田裕毅依次占据第六至第九名。