Szeles idő fogadta a mezőnyt a Portugál Nagydíj időmérő edzésén.
A Q1-ben a topcsapatok versenyzői közül Bottas volt az, aki először az élre állt, miután Hamilton körét törölték pályaelhagyás miatt. Az ezt követő körében pedig többször is hibázott a hétszeres világbajnok, így csak a 4. helyre tudott előtte lépni.
Pérez kicsúszott a kavicságyba, de vissza tudott térni.
Mindeközben az élre Norris állt, akit Hamilton nem tudott megelőzni, csak a második helyre volt elég a legjobb ideje.
Az első helyet átvette Bottas, így ő jutott tovább elsőként, Norris és Hamilton előtt. Több meglepetés eredményt is hozott a Q1: Ocon a 4., Vettel a 8. helyen jutott tovább, míg Verstappen csak a 11. helyen.
Közben kiesett Norris csapattársa Ricciardo, Vettel csapattársa Stroll, valamint Latifi, Schumacher és Mazepin.
A Q2-ben a Mercedes és a Red Bull versenyzői Verstappen, Bottas, majd Hamilton, sorra vették át egymástól az első helyet. A két Mercedes közeped gumikon teljesítette ezeket a köröket, míg Norris, aki a harmadik helyre furakodta be magát, lágy gumikon futott.
Kiesett Russell – nem sokon múlt a továbbjutása a Williamsszel, valamint Giovinazzi, Alonso, Tsunoda és Räikkönen.
A Q3-ban senki nem várt, azonnal pályára hajtottak, méghozzá lágy gumikon. Az első mért kör Gasly-é lett 1:27.535-tel. Ettől először Ocon fosztotta meg honfitársát, majd Verstappen állt az élre. Azonban pályaelhagyásért elvették ezt a kört a hollandtól, az élre pedig Norris állt. Azonban ő sem maradt ott sokáig, Bottas vette át a vezetést 1:18.348-cal.
Hat perccel a vége előtt egyedül Verstappennek nem volt mért ideje, köszönhetően a pályaelhagyásnak.
Második próbálkozásra megerősödött a szél. Hamilton közepes gumikeverékkel hajtott pályára, míg Verstappen lágyakon futott neki a mért körének, ami egyben az egyetlen lehetősége is volt. Azonban nem sikerült jól a holland köre, csak a harmadik helyre volt elég, miközben az élen Bottas állt, sarkában Hamiltonnal.
Javítani már senki nem tudott, így a pole Valtteri Bottasé lett. Szüksége is volt erre az imolai betli után.
Az kvalifikáció végeredménye:
| Q3 | Versenyző | Köridő | Differencia |
| 1 | Valtteri Bottas | 1:18.348 | |
| 2 | Lewis Hamilton | 1:18.355 | 0.007 |
| 3 | Max Verstappen | 1:18.746 | 0.398 |
| 4 | Sergio Perez | 1:18.890 | 0.542 |
| 5 | Carlos Sainz Jr. | 1′:19.039 | 0.691 |
| 6 | Esteban Ocon | 1:19.042 | 0.694 |
| 7 | Lando Norris | 1:19.116 | 0.768 |
| 8 | Charles Leclerc | 1:19.306 | 0.958 |
| 9 | Pierre Gasly | 1:19.475 | 1.127 |
| 10 | Sebastian Vettel | 1:19.659 | 1.311 |
| Q2 | |||
| 11 | George Russell | 1:19.109 | 0.761 |
| 12 | Antonio Giovinazzi | 1:19.216 | 0.868 |
| 13 | Fernando Alonso | 1:19.456 | 1.108 |
| 14 | Yuki Tsunoda | 1:19.463 | 1.115 |
| 15 | Kimi Raikkonen | 1:19.812 | 1.464 |
| Q1 | |||
| 16 | Daniel Ricciardo | 1:19.839 | 1.491 |
| 17 | Lance Stroll | 1′:19.913 | 1.565 |
| 18 | Nicholas Latifi | 1:20.285 | 1.937 |
| 19 | Mick Schumacher | 1:20.452 | 2.104 |
| 20 | Nikita Mazepin | 1:20.912 | 2.56 |