9月25日現地時間15時、2021年F1第15戦ロシアGPの予選が行われ、マクラーレンのランド・ノリスがキャリア初のポールポジションを獲得した。

　朝から雨が降り続き、FP3セッションは中止。しかし予選の1時間前になって雨が上がり、ウエットコンディションで予選はスタートを迎えた。気温は14度、路面温度は17度。

　予選中に雨雲が到来する可能性もあり、セッション開始前からアルファタウリ勢を先頭にピット出口で待機して次々とコースインしていく。各車ともインターミディエイトタイヤを履き、フェルナンド・アロンソ（アルピーヌ）だけがウエットタイヤを選択して連続走行でタイムを記録していく。

　4基目のパワーユニット投入で最後尾グリッド降格が決まっているマックス・フェルスタッペン（レッドブル・ホンダ）とシャルル・ルクレール（フェラーリ）もコースインしてウエットの感触を確かめていく。フェルスタッペンはタイムを記録することなく2周目にピットに戻ってセッションを終えた。ニコラス・ラティフィ（ウイリアムズ）もここで4基目を投入して最後尾グリッドスタートのペナルティを受けることとなった。

　ルイス・ハミルトン（メルセデス）が1分46秒937でトップに立ち、バルテリ・ボッタス（メルセデス）も2番手、そして3番手にはピエール・ガスリー（アルファタウリ・ホンダ）、4番手にルクレール、5番手にノリスと続く。角田裕毅（アルファタウリ・ホンダ）はなかなかタイムを上げられず14番手に沈む。

　セッションの残り時間が6分を切った辺りから路面コンディションは大きく改善していき、セルジオ・ペレスが1分46秒455でトップに立ち、インターミディエイトに交換したアロンソも3番手、ラティフィが6番手と各車が次々タイムを上げていく。

　残り1分半で各車が最後のアタックを行い、ハミルトンが1分45秒992のトップタイムを記録し、2番手ボッタス、3番手セルジオ・ペレス（レッドブル・ホンダ）、4番手セバスチャン・ベッテル（アストンマーティン）、5番手ノリス。角田はセクター2まで自己ベストを更新していたアタックラップのターン17でトラフィックに引っかかったものの、さらに1周アタックして15番手でQ1通過を果たした。

　16番手キミ・ライコネン（アルファロメオ）は角田に0.7秒差、17番手ミック・シューマッハー（ハース）、18番手アントニオ・ジョビナッツィ（アルファロメオ）、19番手ニキータ・マゼピン（ハース）、20番手がフェルスタッペンというQ1敗退となった。

　15時25分にQ2が開始となり、ガスリーが先陣を切ってコースイン。ここでも各車とも新品のインターミディエイトタイヤを履いてコースインする。ルクレールはコースインしなかった。

　路面の水量はかなり減ってダンプ状態になるが、まだドライタイヤに交換できるほどではない。

　ここでもメルセデスAMG勢が速さを見せてハミルトンが1分45秒406でトップ、ボッタスも0.1秒差で続き、3番手に0.848秒差のノリス、以下はアロンソ、ランス・ストロール（アストンマーティン）、ペレスと続く。

　角田は徐々にガスリーとの差を縮めていくが0.7秒差があり、残り3分でピットインしてさらにもう1セットの新品インターミディエイトを投入し最後のアタックに臨む。ここで自己ベストを更新したものの13番手でQ2敗退。ウイリアムズに引っかかる場面もあり思うようにタイムを更新できず激怒するガスリーとは0.110秒差まで迫った。

　アタックラップのターン8〜9でアウトラップの角田に引っかかったベッテルはアタックを断念して11番手、12番手ガスリー、14番手のラティフィと15番手ルクレールはタイム無しでQ2敗退となった。

　Q3はかなり水量が減ったもののまだダンプコンディションのままで15時48分に開始。各車ともインターミディエイトでコースインするが、メルセデスAMG勢とペレス、ダニエル・リカルド（マクラーレン）、ストロールは新品、それ以外は中古で1回目のアタックに臨む。

　依然としてメルセデスAMG勢が速さを見せハミルトンが1分44秒050でトップに立ち、2番手のノリスは0.656秒差。

　ジョージ・ラッセル（ウイリアムズ）はインターミディエイトでコースインしたものの残り6分でピットインしてソフトタイヤを投入。これを見て残り5分でマクラーレン勢、カルロス・サインツ（フェラーリ）もソフトタイヤに交換する。

　残り4分でソフトタイヤに交換すべくピットインしたハミルトンはピットエントリーで挙動を乱してウォールにヒット。これでフロントウイングを壊してしまい、チームはハミルトンのマシンをどかしてボッタスのタイヤを先に交換して送り出し、ハミルトンはノーズを交換して残り1分半でコースへと向かうがタイヤに熱を入れることができない。

　全車がソフトに交換してアタックを行うがなかなか熱が入らず、3周目にようやくサインツが1分42秒510でトップに立つ。さらにノリスが1分41秒993でトップタイムを塗り替え自身初のポールポジション獲得を決めた。ラッセルは0.990秒差の3番手に入り、タイヤに熱が入りきらずタイムを更新できなかったハミルトンはターン16出口のスピンもあってインターミディエイトで記録したタイムで4番手、5番手リカルド、6番手アロンソ、7番手ボッタス、8番手ストロール、9番手ペレス、10番手エステバン・オコン（アルピーヌ）という予選結果になった。