新加坡站排位赛采取三阶段淘汰制，依序在18分钟的Q1与15分钟的Q2淘汰最慢的5位车手，并由12分钟的Q3决定本场大赛杆位起跑位置得主。
已点亮照明设备的新加坡滨海湾地区在开赛时处于气温摄氏29度、赛道温度摄氏33度的炎热环境，在赛道容易出现变数下，维修区在赛前就有Alpine、索伯两队车手提前卡位，且在第三节练习表现不甚理想的红军与佩雷兹也一同上场，较晚出场的诺里斯延续在自由练习的气势，在首圈即交出比第二节练习还快的成绩。
虽然阿尔本在倒数3分30秒时一度成功超越诺里斯的成绩，但诺里斯很快的以1分30秒002做出回应，并在之后守住维斯塔潘的攻势取得第一阶段榜首，后段在经过一阵洗牌后由已陷入战力外传闻的里卡多成为落榜头，并与斯特罗尔、加斯利、博塔斯和周冠宇成为第一组淘汰车手。
Q2在开场时由后段车队成为亮点，且因维斯塔潘失误越线导致取消单圈成绩而出现变数，之后诺里斯虽一度缔造最快单圈，但晚上场的梅奔车队透过场中无人的机会而让汉密尔顿成为本场排位赛首位进入1分29秒的车手，维斯塔潘也在之后藉由同样的状况挽回先前的失误。
麦队在回到赛场后很快的回应，并由皮亚斯特里以0.040秒差夺下榜首，而在霍肯伯格、角田与阿隆索成功卡位后，阿尔本以0.024秒差成为本节落榜头，并和差距不远的科拉平托、佩雷兹、本周回到赛场的马格努森与奥康一同成为第二组淘汰车手。
身为杆位争夺战的Q3在前半虽呈现麦队与维斯塔潘的细节胜负，但准备展开测时圈的塞恩斯在倒数8分钟时于最后的19号弯打滑并撞上护墙，这不仅让可能得启用第五套变速箱的塞恩斯的排位赛就此画上句点，带出的红旗也让其他车手的调整节奏受到剧烈影响。
这场意外使剩下的9位车手一致采取一圈决胜负策略，并由麦队先交卷：唯二进行第二轮测时的皮亚斯特里虽刷新自己的成绩至1分29秒953，但诺里斯一口气刷新至1分29秒525并夺下本场大赛竿位，维斯塔潘以0.253秒差抢下另一个头排起跑位置，使将于北京时间22日20:00举行的62圈决赛将再度出现诺里斯大战维斯塔潘的戏码，且诺里斯能否在开赛圈后维持领先成了最大的悬念。
第四至第10名依序为汉密尔顿、拉塞尔、皮亚斯特里、霍肯伯格、阿隆索、角田、因越线被取消单圈成绩的勒克莱尔与发生撞墙意外的塞恩斯，且塞恩斯的起跑顺位还得视排位赛的赛车维修状况才能决定。
