A Portugál Nagydíj rajtját Valtteri Bottas várhatta az első rajtkockából. Mellőle hétszeres világbajnok csapattársa, Lewis Hamilton indulhatott. Mögöttük pedig Hamilton legnagyobb kihívója, Max Verstappen, és csapattársa, Sergio Pérez sorakozott fel.
A rajtot követően az első három sorrendje nem változott, Pérezt azonban megelőzte Sainz.
Több kanyaron keresztül ment a harc a 6. pozícióért Ocon és Norris között, végül a McLaren versenyzője jött ki belőle győztesen és jött előre egy pozíciót.
A második kör elején már jött is a biztonsági autó, Räikkönen miatt. A finn versenyző túl közel ment csapattársa, Giovinazzi autójához, első szárnya hozzá is ért az olasz bal hátsó kerekéhez. A szárny le is tört Räikkönen autójáról és maga alá gyűrte azt. Az Alfa Romeo versenyzője feladni kényszerült a versenyt, mert nem tudta pályán tartani járművét a beszorult elem miatt.
Emiatt az incidens miatt sok törmelék is került a pályára a célegyenesben, ezért érkezett a safety car, a mezőny pedig a boxutcán áthaladva körözött a pályán, míg az egyenesben takarítottak.
Mindeközben, még a biztonsági autós fázis alatt, Bottas arra panaszkodott, hogy nagyon melegek a hátsó fékjei.
A 7. körben folytathatta a versenyzést a mezőny. Bottas remekül indította az új kört, miközben Verstappen megelőzte Hamiltont. Mögé pedig Norris jött fel a 4. helyre.
Verstappen azonnal közeledni kezdett Bottasra, a 10. körben már kevesebb, mint fél másodperc volt köztük a különbség.
Verstappen egy apró hibájának köszönhetően azonban Hamilton visszavette a második helyet. Közben Bottas egy lélegzetvételnyi előnyhöz jutott előttük.
Miközben Hamilton célba vette Bottast, Pérez visszaelőzte Norrist, így a mexikói újra csapattársa, Verstappen mögött volt.
A 20. körben aztán Hamiltonnak sikerült megelőznie Bottast, és hamar el is nyúlt előle. Mindeközben Verstappen is igyekezett közel kerülni a finnhez.
Sainz volt az első, aki kiállt kerékcserére, a 22. körben, és lágyról közepes gumikeverékre váltott. Majd így tett Norris, Vettel, Ocon, Giovinazzi, és Gasly is.
Majd a közepes keveréken indulók közül Leclerc volt az első, aki megérkezett kerékcserére.
A 36. körben az élen haladók közül Verstappen kérkezett elsőként kerékcserére, kemény keverékű Pirelliket kapott, majd Bottas követte őt, szintén keméyn keverékeket kapott.
A pályára visszaérkezésük után Verstappen meg is előzte a finnt.
A 38. körben Hamilton is megejtette a kerékcserét, szintén kemény keveréket kapott. A második helyre tért vissza, Pérez mögé, de a mexikói még nem volt kerékcserén.
A 42. körben már mindenki túl volt egy kerékcserén, az élen haladó Pérez kivételével.
A 46. körben Pérez lekörözte (másodjára) az utolsó helyen haladó Mazepint, ami kis híján ütközéssel végződött, miután az orosz versenyző nem húzódott félre, Péreznek kellett fékeznie, hogy ne ütközzenek össze.
Az 51. körben sikerült Hamiltonnak utolérnie Pérezt és meg is előzte. A rádión a brit versenyző kék zászlós jelzést kért volna Péreznek, hogy engedje el őt, de a csapata közölte vele, hogy nem lekörözött versenyző van előtte.
Az előzés után Pérez is megérkezett kerékcserére.
Közben Mazepin 5 másodperces büntetést kapott a kék zászlós jelzés figyelmen kívül hagyásáért, Pérezzel szemben. Noha ez nem sokat számított esetében, mivel rendkívül nagy volt a lemaradása. Az élen álló már 2 kört adott neki, de még az utolsó előtti helyen haladó csapattársáshoz, Mick Schumacherhez képest is 1 perc (!) volt a lemaradása.
Bottas a harmadik helyen a verseny vége felé kicsit tempót vesztett. Rá is kérdezett rádión, hogy mi történt, mire a csapat közölte vele, hogy a kipufogó szenzor téves értéket mért, azért visszavette a motorteljesítményt.
Mazepinnel ellentétben Schumacher már Latifi előzésével próbálkozott. Ám ez többször is meghiúsult, mert le kellett húzódnia, hogy elengedjen egy őt leköröző versenyzőt.
Végül a Williams versenyzője elfékezte magát, ezzel utat engedve Schumachernek.
A 64. körben Bottasnak kellő előnye volt Pérez előtt a 3. helyen, ezért kihívták még egy kerékcserére. A finn simán vissza is tért a harmadik helyre.
Így azonban Verstappen előnye nőtt kellően nagyra Bottas előtt, így ők is megjátszották ugyanezt. 1,9 másodperc alatt végeztek a kerékcserével, és persze ő is simán megtartotta a második helyet.
A Portugál Nagydíj győztese végül Hamilton lett, Verstappen és Bottas előtt. Pontot szerzett még Pérez, Norris, Leclerc, Ocon, Alonso, Ricciardo és Gasly.
A leggyorsabb kört az új gumiknak köszönhetően Verstappen futotta meg, de törölték a köridejét, pályaelhagyás miatt. A leggyorsabb körért járó plusz egy pontot így Valtteri Bottas kapta meg.
A Portugál Nagydíj végeredménye:
| # | Versenyzők | Diff. | Boxkiállások |
| 1 | Lewis Hamilton | – | 3 |
| 2 | Max Verstappen | 29.148 | 4 |
| 3 | Valtteri Bottas | 33.530 | 4 |
| 4 | Sergio Perez | 39.735 | 3 |
| 5 | Lando Norris | 51.369 | 3 |
| 6 | Charles Leclerc | 55.781 | 3 |
| 7 | Esteban Ocon | 1:03.749 | 3 |
| 8 | Fernando Alonso | 1:04.808 | 3 |
| 9 | Daniel Ricciardo | 1:15.369 | 3 |
| 10 | Pierre Gasly | 1:16.463 | 3 |
| 11 | Carlos Sainz Jr. | 1:18.955 | 3 |
| 12 | Antonio Giovinazzi | 1 kör | 3 |
| 13 | Sebastian Vettel | 1 kör | 3 |
| 14 | Lance Stroll | 1 kör | 3 |
| 15 | Yuki Tsunoda | 1 kör | 3 |
| 16 | George Russell | 1 kör | 3 |
| 17 | Mick Schumacher | 2 kör | 3 |
| 18 | Nicholas Latifi | 2 kör | 3 |
| 19 | Nikita Mazepin | 2 kör | 4 |
| Kimi Raikkonen | kiesett |