F1スペインGPはカタルニア・サーキットで予選セッションが行われ、ジェンソン・バトン（ブラウン）がチェッカー間際の大逆転で今季3回目のポールポジションを獲得した。2番手はセバスチャン・ベッテル（レッドブル）、3番手はルーベンス・バリチェロ（ブラウン）となった。

Q1：
　晴天に恵まれたバルセロナ、カタルニア・サーキット。予選開始時の気温は23度、路面温度は40度。14時にコースオープンとなり、マシンがコースインした。Q1の中盤でトップに立ったのは午前のFP3でトップだったフェリペ・マッサ（フェラーリ）。次いでベッテルという展開だが、3番手に割って入ったのが中嶋一貴（ウイリアムズ）。最終的には7番手でQ1を終えるが、余裕をもってQ2進出を果たした。

　一方、Q2進出をかけた下位の争いは終盤目まぐるしく動き、なんとキミ・ライコネン（フェラーリ）、ヘイキ・コバライネン（マクラーレン）といった強豪がQ1脱落となる。16番手ライコネン以下セバスチャン・ブルデー（トロロッソ）、コバライネン、エンドリアン・スーティル（フォース・インディア）、ジャンカルロ・フィジケラ（フォース・インディア）がQ1脱落となった。Q1トップタイムはマッサ、2番手にマーク・ウエーバー（レッドブル）という結果となった。

Q2：
　次いで行われた予選Q2。セッション中盤にはセバスチャン・ブエミ（トロロッソ）がコースオフ、なんとかバリアにヒットせずコースに戻ることができたが、マシンの確認のために一度ピットに戻っている。

　Q2終盤、各車ソフトタイヤを装着してアタックへ。チェッカーのタイミングで一気にマシンがコントロールラインを通過していく。そんな中、Q2トップで終えたのはルーベンス・バリチェロ（ブラウン）。各車がタイムアップしていく中、途中まで5番手につけていた中嶋はQ2脱落の11番手へドロップしてしまう。中嶋以下ネルソン・ピケJr、ニック・ハイドフェルド（BMWザウバー）、ルイス・ハミルトン（マクラーレン）、ブエミが脱落となった。

Q3：
　ポールシッターが決定する予選Q3。いつも通り、序盤は静かな立ち上がりとなる。残り時間が少なくなるにつれて各マシンが走行を重ねていき、タイミングモニターの残り時間がゼロになるとともに、各車チェッカーを受けていく。

　直前まではバリチェロがトップにいたものの、これを上回って来たのがベッテル。モニター上を見る限り、ほぼ全車がチェッカーを受けていたためベッテルが今季2回目のポール獲得か……？　と思われたがその直後、チェッカー掲示2秒前にコントロールラインを通過していたバトンが大逆転でトップタイムをマーク！　見事今季3回目のポールポジションを獲得することとなった。

　2番手にはベッテル。3番手にはバリチェロとなり、マッサは4番手。5番手にウエーバー、6番手にティモ・グロック（トヨタ）という結果となった。