11月6日現地時間14時、2021年F1第18戦メキシコGPの予選が行われ、メルセデスのバルテリ・ボッタスがポールポジションを獲得した。
晴天が続き気温は21度、路面温度は44度。
FP1で今季4基目のパワーユニットを投入した角田裕毅（アルファタウリ・ホンダ）とランス・ストロール（アストンマーティン）、FP3で投入したランド・ノリス（マクラーレン）とエステバン・オコン（アルピーヌ）は最後尾グリッド降格ペナルティが決まっている。ジョージ・ラッセル（ウイリアムズ）はFP2で交換した本番用ギヤボックスが壊れて6戦連続使用義務を果たせず5グリッド降格ペナルティが決まっている。ラッセルは予選直前にパワーユニットも投入して最後尾グリッド降格が決まった。
FP3で最高速が伸びていなかったレッドブル勢はセッション開始直前にリヤウイングの仕様を変更して予選に臨んだ。
Q1は各車が路面コンディションの向上を待ち、下位チームからアタック開始。セッション開始から7分が経過し上位勢もコースインしアタックを始めたところで、ストロールが最終コーナー出口でリヤが流れ、スライドして後方から激しくバリアにクラッシュ。これでセッションは残り10分58秒の時点で赤旗中断となった。
テックプロバリアが損傷を負ったため交換に時間を要し、レッドブルはこの間にリヤウイングにガーニーフラップを追加する。
セッションは14時33分に再開。アルファタウリ勢は開始2分30秒前にピット出口に並んで待ち、角田がピエール・ガスリー（アルファタウリ・ホンダ）にトウを与えるべく2台が前後に並んでコースインする。下位勢以外は途中までアタックをしていた1セット目のソフトタイヤを再び履いてアタックに臨む。
カルロス・サインツ（フェラーリ）はコースインしたもののパワーが出ず加速していかない。しかし電気的な操作でパワーが戻り事なきを得た。
ここでマックス・フェルスタッペン（レッドブル・ホンダ）が1分16秒788のトップタイムを刻み、セルジオ・ペレス（レッドブル・ホンダ）が0.663秒差の2番手。メルセデスAMG勢はボッタスが0.728秒差の3番手に付けるが、ルイス・ハミルトンはターン1やターン13でロックアップするなど苦戦し0.788秒差の5番手。4番手にはグリッド降格が決まっているノリスが割って入る。
メルセデスAMG勢はクールダウンラップを挟んでアタックを継続し、ボッタスが0.171秒差の2番手、ハミルトンが0.419秒差の3番手まで上げる。
残り3分でフェルスタッペンとマクラーレン勢以外の全車が2回目のアタックへ入り、路面のエボリューションが大きいと見てかアルファタウリ勢やフェラーリ勢も新品のソフトタイヤを投入する。
シャルル・ルクレール（フェラーリ）が1分16秒748のベストタイムを記録し、1セット目のままステイアウトしていたボッタスが1分16秒727とさらに塗り替える。ガスリーは4番手、角田は7番手でQ1を通過している。
最後にタイムを更新できなかったフェルナンド・アロンソ（アルピーヌ）が16番手、ニコラス・ラティフィ（ウイリアムズ）が17番手、ミック・シューマッハー（ハース）が18番手、ニキータ・マゼピン（ハース）が19番手、ストロールが20番手というQ1敗退となった。
