30周を過ぎてからは、2回ストップ作戦のドライバーがピットインを開始。30周目ボッタス、33周目ベッテルはタイヤをソフトへ変更。34周目ライコネン、37周目リカルドはスーパーソフトへ交換する。
37周目にトロロッソのダニール・クビアトが、マシンをガレージに戻してリタイア。45周目にはマクラーレンのジェンソン・バトンとアロンソがコース上でバトルを展開、バトンがアロンソをかわして12番手へ上がる。
上位勢には順位の変動がなかったが、最後にレッドブル2台が見せ場をつくる。47周目、リカルドが1コーナーのブレーキングで鋭い飛び込みを見せてボッタスをかわし5番手に上がると、その翌周にフェルスタッペンがターン4でペレスを抜いて7番手に順位を上げる。
そしてトップ4は、そのままチェッカー。ロズベルグがモンツァ初優勝を達成し、ドライバーズ選手権では、2位に入ったチームメイトのハミルトンに2ポイント差まで迫った。3位ベッテル、4位ライコネン、5位リカルド、6位ボッタス、7位フェルスタッペン、8位ペレス、9位マッサ、10位ヒュルケンベルグという結果となった。完走18台。クビアト、ウェーレイン、パーマー、ナッセがリタイアしている。なお、終盤タイヤ交換を行ったアロンソが、51周目にファステストラップを記録した。
