9月5日現地時間午後3時、2020年F1第8戦イタリアGPの予選が行われ、メルセデスのルイス・ハミルトンがポールポジションを獲得した。2番手はチームメイトのバルテリ・ボッタス、3番手はマクラーレンのカルロス・サインツJr.だった。
例年よりも暑い気候となり、気温は28度、路面温度は45度と昨年より10度ほど暑いコンディションでのセッション開始となった。
予選と決勝を単一のICEモードで走行しなければならないという予選専用モードを禁止する規定下で行われる初めての予選であり、それが勢力図に与える影響に注目が集まった。
フリー走行3回目（FP3）で燃料ポンプトラブルに見舞われたダニエル・リカルド（ルノー）はマシンが修復され予選に出走している。
Q1ではまず下位集団がソフトタイヤの新品を履いてコースへ。ケビン・マグヌッセン（ハース）を先頭にトレイン状態でスリップストリームを意識しながらタイムアタックへ入っていく。フェラーリは2台で揃ってコースインしたものの、セバスチャン・ベッテルがシャルル・ルクレールを抜いて先行していってしまう。ルクレールとマグヌッセンはパラボリカでトラックリミットを違反し、1回目のタイムは削除されてしまった。
残り13分のところでメルセデスAMGのバルテリ・ボッタスがコースインし、これに続いて各車がトウを求めて続々とコースインしていく。メルセデスAMG勢だけがミディアムタイヤを履いて連続アタックを行うマージンも持ってコースインした。
ここでルイス・ハミルトン（メルセデスAMG）が1分19秒539のトップタイムを記録し、ボッタスも0.247秒差の2番手。セルジオ・ペレス（レーシングポイント）が3番手、サインツJr.が4番手で続き、1回目の計測ラップではシフトアップ時にミスを犯したマックス・フェルスタッペン（レッドブル・ホンダ）は6番手に留まった。アレクサンダー・アルボン（レッドブル・ホンダ）もトラックリミット違反でタイム抹消となり15番手。ウイリアムズ勢、アントニオ・ジョビナッツィ（アルファロメオ）、ベッテル、ロマン・グロージャン（ハース）がQ1脱落圏に沈んでいる。
残り3分で各車が一斉にコースイン。ペレス、サインツJr.、フェルスタッペンはガレージに留まり、メルセデスAMG勢は再びミディアムでコースへと向かった。やはり最終コーナー手前は渋滞でメインストレートは複数台が横並びになって走るような状態となってしまった。キミ・ライコネン（アルファロメオ）は第2シケイン手前でエステバン・オコン（ルノー）の背後に張り付いてしまいあわや接触という場面も。ライコネンら多くのマシンアタックを断念し、クリアラップを取るのが難しくほとんどのマシンがタイムを更新できない状況となった。
これで16番手グロージャン、17番手ベッテル、18番手ジョビナッツィ、19番手ラッセル、20番手ラティフィというQ1敗退。アルボンもタイムを更新できなかったが、0.035秒差で辛くもQ2進出となった。
