12月4日現地時間20時、F1第21戦サウジアラビアGPの予選が行われた。

　陽が沈みナイトセッションではあるものの気温は28度と高く、路面温度は31度とフリー走行3回目との差はほとんどない。

　ルイス・ハミルトン（メルセデス）はFP3でのダブルイエロー無視とニキータ・マゼピン（ハース）への走路妨害の疑いでスチュワードの聴聞を受け、ダブルイエローはマーシャリングシステムの誤操作によるもので実際には振られていなかったためお咎め無しとチームへの罰金2万5000ユーロとなった。

　バルテリ・ボッタス（メルセデス）はFP3の終盤に燃料漏れが発生し、大急ぎで中古のパワーユニットへと載せ換えてなんとか予選開始に間に合わせた。

　Q1は開始前から多くのマシンがピット出口に並んで待機し、自分のペースでアウトラップを走りタイヤを理想的なかたちで温めようとする。ソフトタイヤの作動が課題となるが、やはりアタック直前の最終セクターは大渋滞でかなりのスロー走行となる。ここでは全車がソフトタイヤを投入し、メルセデスAMG勢はややギャップを空けて最後にコースへと向かった。

　まずはマックス・フェルスタッペン（レッドブル・ホンダ）が1分28秒659でトップに立ち、ハミルトンはターン1で他車と交錯して仕切り直しを強いられるものの翌周1分28秒466でトップタイムを塗り替える。角田裕毅（アルファタウリ・ホンダ）も好調で計測2周目にはピエール・ガスリー（アルファタウリ・ホンダ）を上回って3番手につけるが、路面の向上とタイヤの温まりによって各車が次々とタイムアップを果たしてボッタスが2番手、そしてカルロス・サインツ（フェラーリ）が1分28秒330でトップに立つ。

　シャルル・ルクレール（フェラーリ）も4番手、マクラーレン勢が5番手・6番手に浮上して、7番手まで落ちたフェルスタッペンは1分28秒285のトップタイムを記録し、ボッタスが1分28秒057でこれを塗り替える。5番手にセルジオ・ペレス（レッドブル・ホンダ）が浮上し、1セット目のアタックを終えた時点で角田は9番手、ガスリーは10番手となる。

　残り5分で上位2チーム以外は2セット目のソフトタイヤを投入。ハミルトンは中古ソフトで再度コースイン、レッドブル勢はステイアウトして各車のタイム推移を見守る。

　最後にペレスが1分28秒021のトップタイムを記録してQ1は終了。16番手ニコラス・ラティフィ（ウイリアムズ）、17番手セバスチャン・ベッテル（アストンマーティン）、18番手ランス・ストロール（アストンマーティン）、19番手ミック・シューマッハー（ハース）、20番手マゼピンがQ1敗退となった。

　ボッタスはセッション終了直前にミスファイヤが発生しピット入口に戻ったところでエンジンがシャットダウン。メカニックの手でピットガレージへと押し戻された。

　Q2では各車とも決勝の戦略を見据えてミディアムタイヤでコースイン。ジョージ・ラッセル（ウイリアムズ）だけがソフトタイヤを履いてアタックに臨んだ。

　ここでもフェルスタッペンが1分27秒953でトップに立ち、ペレスが0.222秒差で2番手。メルセデスAMG勢はビルドラップを挟んでからアタックしたもののボッタスが0.277秒差の3番手、ハミルトンはグリップが得られず0.762秒差の5番手。サインツはターン10イン側の縁石に乗って挙動を乱し高速でスピンを喫したものの、僅かにリヤウイングの翼端板をバリアに当てただけで事なきを得た。

　フェルスタッペンはターン11の縁石をまたいでピットに戻り、ハミルトンは計測2周目で0.115秒差の2番手に浮上。ペレスもタイムを更新し1分27秒946でトップに立った。

　アルファタウリ勢は2セット目のミディアムを投入してガスリーが5番手。角田はガスリーを0.1秒上回り、ノリスは最終コーナーでペレスに妨害されたと訴え7番手に留まった。

　まだ効果的なタイムを記録できていないサインツはリヤウイングの翼端板が壊れたままで残り1分で最後のアタックに入るが、再びターン10出口でワイドになりタイムは記録できず。これで15番手でQ2敗退となった。11番手以下はダニエル・リカルド（マクラーレン）、12番手キミ・ライコネン（アルファロメオ）、13番手フェルナンド・アロンソ（アルピーヌ）、14番手ラッセルとなっている。

　最後にハミルトンがミディアムタイヤのままアタックを継続して1分27秒712を記録してトップタイムでQ2を終えた。2番手・3番手のレッドブル勢はソフトタイヤでコースインしてQ3に向けた習熟走行を行う。ボッタスはターン17出口でライコネンとあわやという場面もあったが4番手。アントニオ・ジョビナッツィ（アルファロメオ）はバリアに僅かに接触したものの10番手でQ3進出を決めた。

　Q3では各車ともソフトタイヤを投入。ルクレールが先頭でコースインし、メルセデスAMG勢、アルファタウリ勢も今回は早めのコースインを果たした。それ以外の5台はピットで待機する。

　ハミルトンはターン9のエントリーでリヤが流れてコースオフし、翌周アタックを仕切り直す。ボッタスは1分28秒143を記録し、2番手に角田、3番手にルクレールが続きガスリーはアタックをアボートしてピットに戻った。ハミルトンはボッタスを0.108秒上回るが、その後でアタックに入ったフェルスタッペンが全セクターベストの走りで1分27秒653でトップに立った。ペレスは0.475秒差で3番手。メルセデスAMG勢はステイアウトしてアタックを継続しボッタスが0.321秒差の2番手に浮上する。

　残り3分で各車が2セット目のソフトを投入して最後のアタックへ。ここでハミルトンはセクター2と3でベストを刻んで1分27秒511でトップに立つ。

　これに対してフェルスタッペンは気迫の最終アタックでセクター1と2でベストを更新。しかし最終コーナーの入り口で僅かに左フロントタイヤのロックアップを喫し、出口でウォールにヒットしてしまいストップ。後続勢はアタックを継続できず実質的に予選はここで終了となり、ハミルトンがポールポジションを獲得。2番手ボッタス、3番手フェルスタッペン、4番手ルクレール、5番手ペレス、6番手ガスリー、7番手ランド・ノリス（マクラーレン）、8番手角田、9番手エステバン・オコン（アルピーヌ）、10番手ジョビナッツィという予選結果となった。