Mentre que Lewis Hamilton cometia un error en la seva primera volta a la Q1 que el va deixar últim, el seu company d’equip Valtteri Bottas va aconseguir la pole del Gran Premi del Brasil.
Q1: gir dramàtic a la primera ronda de classificació quan Lewis Hamilton (Mercedes) ha comès un error en el segon sector. L’impacte amb el mur ha trencat totes les seves esperances d’aconseguir una bona qualificació. Després de cinc minuts d’interrupció, la sessió es va reprendre.
Tots els pilots van sortir amb pneumàtics súper tous, excepte Ferrari, que van usar els tous, el que no va impedir a Kimi Räikkönen (Ferrari) fer el millor temps de la Q1. Valtteri Bottas (Mercedes) i Sebastian Vettel (Ferrari) el van seguir i després d’ells va acabar Felipe Massa (Williams). Els pilots eliminats van ser: Pascal Wehrlein (Sauber), Pierre Gasly (Toro Rosso), Lance Stroll (Williams), Marcus Ericsson (Sauber) i Lewis Hamilton.
Q2: A l’inici de la sessió, Max Verstappen (Red Bull) es va queixar d’algunes gotes de pluja al carrer de boxes. Tots els pilots van usar els pneumàtics súper tous, excepte Daniel Ricciardo (Red Bull), penalitzat a la graella, que va aconseguir el seu temps amb els tous. Tot i l’amenaça de pluja, tots els pilots van fer una segona volta i Sebastian Vettel va establir el millor crono.
Eliminats, del 11è al 15è lloc: Esteban Ocon (Force Índia), Romain Grosjean (Haas F1), Stoffel Vandoorne (McLaren), Kevin Magnussen (Haas F1), Brendon Hartley (Toro Rosso).
Q3: En el primer intent, Vettel va prendre la davantera sobre Bottas i Räikkönen. Amb l’arribada gradual de la pluja, els pilots van haver d’avançar els seus últims intents. Mentre Ferrari no era capaç de millorar, Valtteri Bottas aconseguia la tercera pole de la seva carrera amb un 1:08.322. El van seguir Sebastian Vettel i Kimi Räikkönen. Els dos pilots de Red Bull, Max Verstappen i Daniel Ricciardo, van ser quart i cinquè, per davant de Sergio Pérez, Fernando Alonso, Nico Hülkenberg, Carlos Sainz i Felipe Massa.
Recordem que Daniel Ricciardo, Lance Stroll, Brendon Hartley i Pierre Gasly tenen penalitzacions en graella.
| POS | DRIVER | CAR | Q1 | Q2 | Q3 | LAPS |
| 1 | Valtteri Bottas | MERCEDES | 1:09.452 | 1:08.638 | 1:08.322 | 22 |
| 2 | Sebastian Vettel | FERRARI | 1:09.643 | 1:08.494 | 1:08.360 | 21 |
| 3 | Kimi Räikkönen | FERRARI | 1:09.405 | 1:09.116 | 1:08.538 | 18 |
| 4 | Max Verstappen | RED BULL RACING TAG HEUER | 1:09.820 | 1:09.050 | 1:08.925 | 18 |
| 5 | Daniel Ricciardo | RED BULL RACING TAG HEUER | 1:09.828 | 1:09.533 | 1:09.330 | 19 |
| 6 | Sergio Perez | FORCE INDIA MERCEDES | 1:10.145 | 1:09.760 | 1:09.598 | 21 |
| 7 | Fernando Alonso | MCLAREN HONDA | 1:10.172 | 1:09.593 | 1:09.617 | 17 |
| 8 | Nico Hulkenberg | RENAULT | 1:10.078 | 1:09.726 | 1:09.703 | 21 |
| 9 | Carlos Sainz | RENAULT | 1:10.227 | 1:09.768 | 1:09.805 | 17 |
| 10 | Felipe Massa | WILLIAMS MERCEDES | 1:09.789 | 1:09.612 | 1:09.841 | 16 |
| 11 | Esteban Ocon | FORCE INDIA MERCEDES | 1:10.168 | 1:09.830 | 17 | |
| 12 | Romain Grosjean | HAAS FERRARI | 1:10.148 | 1:09.879 | 16 | |
| 13 | Stoffel Vandoorne | MCLAREN HONDA | 1:10.286 | 1:10.116 | 15 | |
| 14 | Kevin Magnussen | HAAS FERRARI | 1:10.521 | 1:10.154 | 18 | |
| 15 | Brendon Hartley | TORO ROSSO | 1:10.625 | DNS | 15 | |
| 16 | Pascal Wehrlein | SAUBER FERRARI | 1:10.678 | 12 | ||
| 17 | Pierre Gasly | TORO ROSSO | 1:10.686 | 10 | ||
| 18 | Lance Stroll | WILLIAMS MERCEDES | 1:10.776 | 8 | ||
| 19 | Marcus Ericsson | SAUBER FERRARI | 1:10.875 | 12 | ||
| NC | Lewis Hamilton | MERCEDES | DNF | 2 |