9月26日現地時間午後3時、F1第10戦ロシア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。レッドブル・ホンダはマックス・フェルスタッペンが2番手、アレクサンダー・アルボンは10番手となっている。
空にはやや雲が広がり日は陰ったものの気温は26度、路面温度は34度とこの時期のソチにしては暑いコンディション。サポートレースはFIA-F2のみの開催であり、F1のフリー走行3回目（FP3）から予選までの間に走行セッションもなく、レース週末が進んでも路面の向上幅はそれほど大きくない。
Q1から各車がソフトタイヤでアタックするが、ジョージ・ラッセル（ウイリアムズ）だけはミディアムで1回目のアタックを行うもののターン2でロックアップしてピットへと戻る。ラッセルはFP3までとは路面コンディションがかなり違うと訴える。ハミルトンやピエール・ガスリー（アルファタウリ・ホンダ）、ハース勢など多くのマシンがターン2でオーバーシュートするなど、風向きが変わりターン2で追い風になっている影響に苦しみながらのアタックとなった。
まずトップに立ったのはバルテリ・ボッタス（メルセデス）で1分32秒656。ハミルトンは一度バックオフしてからのアタックとなり0.327秒差の2番手。3番手にセルジオ・ペレス（レーシングポイント）がつけ、やはり1周目にアタックをまとめきれなかったフェルスタッペンはアタックしなおしで1.323秒差の5番手に留まった。好調のルノー勢はミディアムでアタックを行い、ダニエル・リカルド（ルノー）は1.688秒差の7番手となった。
残り4分を切ったところで各車が2回目のアタックに向かい、ここでは確認走行の首位ボッタス以外の全車が新品のソフトを履く。2番手ハミルトン、3番手ペレス、4番手カルロス・サインツJr.（マクラーレン）、6番手シャルル・ルクレール（フェラーリ）はピットで待機するが、フェルスタッペンはここでミディアムを履いてQ2に向けたトライを行う。
ここでソフトを履いたルノー勢は3番手エステバン・オコン、4番手リカルドと上位に飛び込み、さらに地元のダニール・クビアト（アルファタウリ・ホンダ）が3番手タイムを塗り替えた。ミディアムのフェルスタッペンはリカルドのタイムを塗り替えて5番手に上がった。ウイリアムズのラッセルはここで13番手タイムを刻んでQ2進出を決め、14番手ルクレール、15番手セバスチャン･ベッテルとフェラーリ勢はギリギリでのQ1突破となった。
16番手ロマン・グロージャン（ハース）、17番手アントニオ・ジョビナッツィ（アルファロメオ）、18番手ケビン・マグヌッセン（ハース）、19番手ニコラス・ラティフィ（ウイリアムズ）、キミ・ライコネン（アルファロメオ）はターン3でスローダウンしてアタックできず20番手での予選Q1敗退となった。
