Az időmérő edzés első szakaszában a két Sauber aktivizálta magát a leghamarabb, és amíg folyamatosan jöttek az idők a gyorsabb szuperlágy abroncsokon, Valtteri Bottas a sárga jelzésű lágy gumikkal lőtte be Mercedesét az élre. Verstappen szuperlágyakon javított, az első körén hibázó Hamilton viszont lágyakkal vette át a vezetést, 1:30.814-es idővel. Négy perccel a Q1 vége előtt csak Romain Grosjean autózott a pályán, majd meglepő módon a kieső helytől viszonylagos biztonságban, egy másodpercre lévő Kimi Raikkönen is pályára hajtott.
A finn a harmadik helyre ugrott fel (miután a hátsó egyenesben egy elem lerepült az autójáról), sokkal nagyobb mozgolódás volt viszont a mezőny végén: a 2017-es trendeknek megfelelően öt különböző csapat képviseltette magát a kieső helyeken. Kevin Magnussen (Haas), Marcus Ericsson (Sauber), Sergio Perez (Force India), Stoffel Vandoorne és Carlos Sainz (Toro Rosso). A spanyol leggyorsabb első szektort futott, de a kör végén félre kellett állnia, így honfitársa, Fernando Alonso lépett tovább a legjobb 15 közé.
Már itt látszott, milyen szoros a mezőny, hiszen az utolsó helyezett Magnussen két másodperccel maradt el a legjobb időt autózó Hamiltontól, 1,3 másodperces differencia viszont már kiesést jelentett. A Q2-ben természetesen már minden autóra szuperlágyakat szereltek fel a csapatok, és az első körök után egyértelmű Mercedes-Ferrari-Red Bull sorrend alakult ki, noha Sebastian Vettel csak 61 ezreddel maradt el az éllovas Hamiltontól.
Noha még pörögtek a percek, ekkora már egyértelművé vált, hogy Fernando Alonso nem fog mért kört futni, ezért biztossá vált kiesése. Lance Stroll is sokáig húzta a bokszban, de hiába hajtott ki onnan, ideje nem volt elég a továbbjutáshoz. A spanyolhoz és a kanadaihoz csatlakozott még Esteben Ocon (Force India), Pascal Wehrlein (Sauber) és Danyiil Kvjat (Toro Rosso) is, óriási meglepetés volt viszont a Renault szereplése: Nico Hülkenberg ötödik, Jolyon Palmer tizedik helyen lépett tovább.
A Q3-ban szintén egyértelmű sorrend rajzolódott ki, némileg nagyobb különbségekkel, mint az előző szakasz során. Hamilton új körrekordot futott 1:28,792-vel, mindössze 52 ezreddel megelőzve Bottast, Vettel hátránya azonban már csaknem fél másodpercre rúgott. A következő sorozatot a finn kezdte, 23 ezreddel átvéve a vezetést, Hamilton viszont nem tudott visszavágni. A két Ferrari sem tudta megszorongatni a legjobb időt, így Bottas életében először szerzett pole-t a Bahreini Nagydíjra.
Sebastian Vettel a harmadik helyről kezdheti majd meg a vasárnapi versenyt, Daniel Ricciardo viszont szétválasztotta a Ferrarikat. Kimi Raikkönen lemaradása csaknem nyolc, Max Verstappené pedig több mint kilenc tizedre rúgott Bottashoz képest.
Az időmérő edzés végeredménye:
1 | Valtteri Bottas | Mercedes | 1m28.769s | - |
2 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1m28.792s | 0.023s |
3 | Sebastian Vettel | Ferrari | 1m29.247s | 0.478s |
4 | Daniel Ricciardo | Red Bull/Renault | 1m29.545s | 0.776s |
5 | Kimi Raikkonen | Ferrari | 1m29.567s | 0.798s |
6 | Max Verstappen | Red Bull/Renault | 1m29.687s | 0.918s |
7 | Nico Hulkenberg | Renault | 1m29.842s | 1.073s |
8 | Felipe Massa | Williams/Mercedes | 1m30.074s | 1.305s |
9 | Romain Grosjean | Haas/Ferrari | 1m30.763s | 1.994s |
10 | Jolyon Palmer | Renault | 1m31.074s | 2.305s |
11 | Daniil Kvyat | Toro Rosso/Renault | 1m30.923s | - |
12 | Lance Stroll | Williams/Mercedes | 1m31.168s | - |
13 | Pascal Wehrlein | Sauber/Ferrari | 1m31.414s | - |
14 | Esteban Ocon | Force India/Mercedes | 1m31.684s | - |
15 | Fernando Alonso | McLaren/Honda | - | - |
16 | Carlos Sainz | Toro Rosso/Renault | 1m32.118s | - |
17 | Stoffel Vandoorne | McLaren/Honda | 1m32.313s | - |
18 | Sergio Perez | Force India/Mercedes | 1m32.318s | - |
19 | Marcus Ericsson | Sauber/Ferrari | 1m32.543s | - |
20 | Kevin Magnussen | Haas/Ferrari | 1m32.900s | - |