A Q1 mindenekelőtt azt bizonyította, hogy a lágy gumikkal több mint 1,5 másodperccel gyorsabb kör futható, mint a közepesekkel. Egyedül a Mercedes engedhette meg magának, hogy csak utóbbiakat használva bejusson a következő szakaszba, a Ferrariknak már szükségük volt a gyorsabb keverékekre, amelyekkel a tabella élére is álltak.
A kiesőhelyeken nem történt különösebb meglepetés, már ha az nem számít annak, hogy a két McLaren ismét a korai búcsúzók között volt. Jenson Button és Fernando Alonso között mindössze 4 ezred döntött a brit javára, de ők ketten ismét csak a Manorokat tudták megelőzni. Pedig az utolsó szabadedzést követően még bizakodtak, hiszen a 10. helytől is három tizedre voltak. A lemaradásuk mindenesetre most sem volt már túl nagy, a két autó 1,7 másodperccel maradt el Sebastian Vettel legjobbjától, ám a szoros mezőny miatt ez sem volt elég sokra. Legyőzte a McLareneket, de szintén kiesett Nico Hülkenberg, a két Manornak pedig nem kell izgulnia, hiszen mindketten 107%-on belüli időt értek el, így ott lesznek a vasárnapi rajtnál.
A Q2-ben Lewis Hamilton egy az addigiak fényében kiugróan magas idővel, 1:36,423-mal tette le a névjegyét, amivel az élen is zárta a szakaszt csapattársa előtt. A leggyorsabb tíz között a 2013-as USA Nagydíj óta először volt ott mindkét Sauber, akik így kiszorították Pastor Maldonadót és Danyiil Kvjatot, akiknek csapattársai egyaránt továbbjutottak.
Az utolsó szakaszban Hamilton még lejjebb szorította az etalont, 1 35:782-re, amivel ekkor három tizeddel állt Rosberg előtt. A Ferrari ezúttal nem tudta velük tartani a lépést, az olaszoknak inkább a Williams okozott fejfájást, így biztosnak tűnt, hogy a pole zsinórban negyedik évben is a Mercedesé lesz Kínában. Hamilton második próbálkozására már nem tudott javítani, Rosberg viszont gyorsult, és majdnem eléggé ahhoz, hogy az utolsó pillanatban csípje el csapattársát. Végül ez nem sikerült, mindössze négy századdal elmaradt, így Hamiltoné lett a pole az idei harmadik versenyre is.
A Ferrari és a Williams négy pilótájának csatája is az utolsó pillanatig nyitott maradt. Az első körök után Felipe Massa állt közülük a legjobban, a második próbálkozásra azonban mindannyiuk javított, így átrendeződött a sorrend. Vettel csípte el a harmadik helyet Massa, Bottas és Raikkönen előtt. A 7. helyen végző Daniel Ricciardo már nem tudott beleszólni a csatájukba, mögötte pedig Romain Grosjean és a két Sauber zárta a legjobb tízet.
A Kínai Nagydíj közép-európai idő szerint vasárnap reggel 8 órakor rajtol.
Az időmérő végeredménye:
# | Versenyző | Csapat | Idő | Hátrány |
1 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:35.782 | - |
2 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:35.824 | 0.042 |
3 | Sebastian Vettel | Ferrari | 1:36.687 | 0.905 |
4 | Felipe Massa | Williams-Mercedes | 1:36.954 | 1.172 |
5 | Valtteri Bottas | Williams-Mercedes | 1:37.143 | 1.361 |
6 | Kimi Raikkonen | Ferrari | 1:37.232 | 1.450 |
7 | Daniel Ricciardo | Red Bull-Renault | 1:37.540 | 1.758 |
8 | Romain Grosjean | Lotus-Mercedes | 1:37.905 | 2.123 |
9 | Felipe Nasr | Sauber-Ferrari | 1:38.067 | 2.285 |
10 | Marcus Ericsson | Sauber-Ferrari | 1:38.158 | 2.376 |
11 | Pastor Maldonado | Lotus-Mercedes | 1:38.134 | 2.352 |
12 | Daniil Kvyat | Red Bull-Renault | 1:38.209 | 2.427 |
13 | Max Verstappen | Toro Rosso-Renault | 1:38.393 | 2.611 |
14 | Carlos Sainz | Toro Rosso-Renault | 1:38.538 | 2.756 |
15 | Sergio Perez | Force India-Mercedes | 1:39.290 | 3.508 |
16 | Nico Hulkenberg | Force India-Mercedes | 1:39.216 | 3.434 |
17 | Jenson Button | McLaren-Honda | 1:39.276 | 3.494 |
18 | Fernando Alonso | McLaren-Honda | 1:39.280 | 3.498 |
19 | Will Stevens | Manor-Ferrari | 1:42.091 | 6.309 |
20 | Roberto Merhi | Manor-Ferrari | 1:42.842 | 7.060 |