Il fait 19 °C à Bakou quand les pilotes prennent la piste pour cette séance de qualifications, mais ils n’ont pas le temps d’aller bien loin, car un drapeau rouge est déjà agité. La PREMA de Sean Gelael est arrêtée entre les virages 7 et 8, mais l’Indonésien n’y peut rien : sa voiture connaît un souci mécanique. Il peut redémarrer et rentrer dans la voie des stands, mais malheureusement sa séance est déjà finie. Il sera ensuite disqualifié de la séance qualificative pour avoir redémarré sa voiture alors que les commissaires l’avaient déjà mis en lieu sûr. Cela ne change rien pour lui, il s’élancera tout de même dernier demain.
Quand la session reprend, il reste moins de vingt minutes. King est le premier à inscrire son nom en haut de la feuille des temps, mais De Vries, puis Ghiotto le battent. Les pilotes rentrent vite aux stands pour une pause bien plus courte que d’habitude, et repartent assez rapidement avec des pneus super tendres neufs.
Nyck De Vries s’empare d’abord du meilleur temps alors qu’il ne reste que deux minutes au chrono, puis c’est Matsushita qui prend le large en tête avec plus de quatre dixièmes d’avance, passant sous la minute 55 sur un tour. Luca Ghiotto a beau essayer dans les tous derniers instants, il ne parviendra pas quant à lui à passer cette barrière et se contente de la troisième position.
Matsushita sur Carlin s’élancera donc en pole demain, devant la ART de De Vries et la UNI-Virtuosi de Ghiotto. Sette Camara et sa DAMS sont quatrièmes, tandis que Jordan King partira cinquième sur MP Motorsport. Premier débutant du classement, Mick Schumacher occupera la sixième place sur la grille, devant Nicholas Latifi et Jack Aitken. Antoine Hubert et Ralph Boschung complètent ce top 10, où la seule équipe qui réussit à y placer ses deux pilotes est DAMS.