Lors des essais libres en tout début d’après-midi, c’est Robert Shwartzman qui a signé le meilleur chrono, devant Tsunoda. Dan Ticktum n’a pas pu rouler car son premier test au coronavirus n’était pas concluant : son deuxième test étant revenu négatif, le Britannique peut prendre part à ce week-end belge. La séance a été perturbée au début par une sortie de Giuliano Alesi, qu a tapé le mur en sortant des stands. Pour cette séance de qualifications, le temps est plutôt couvert, mais contrairement à la F3, aucune pluie n’est prévue. Rappelons enfin que Sean Gelael - blessé au dos dans le dernier tour à Barcelone lors de la course principale - est remplacé par Juri Vips dans la DAMS n°1.
Pas de stratégie décalée en vue pour l’instant : tous les pilotes sortent en piste au feu vert, ou peu après, mais Giuliano Alesi revient aux stands après son premier tour. La séance s’arrête très tôt pour le débutant Juri Vips : sa DAMS connaît un problème et l’Estonien doit se ranger sur le bas côté et est poussé derrière les barrières par les commissaires de piste. Alors que les pilotes commencent à signer leurs premiers chronos, le drapeau rouge est brandi : c’est Samaia qui a été contraint d’arrêter sa Campos sur le côté, et sa monoplace fume.
A ce moment-là, peu de pilotes ont un temps significatif, et Sato est en tête devant Piquet et Daruvala. Après quelques minutes d’interruption, la session reprend... mais les pilotes ont à peine eu le temps de sortir de la voie des stands qu’un nouveau drapeau rouge est agité ! Il semblerait que la grue n’était pas bien rangée. Enfin, les qualifications peuvent reprendre pour de bon, avec 20 minutes restantes au compteur. Le leader du championnat, Callum Ilott, prend la pole provisoire en 1.58.427, vite délogé par Tsunoda, qui passe sous la barre de la minute 58 : 1.57.994 pour le Japonais. Puis Mick Schumacher s’intercale entre eux deux.
Après cet unique tour lancé, les pilotes rentrent aux stands chausser de nouveaux pneus tendres. Il faut faire vite car il ne reste plus qu’une petite dizaine de minutes. Aitken a choisi de repartir plus tôt et il a la piste pour lui tout seul, mais il commet une erreur en sortant trop large dans le deuxième secteur et ne peut profiter de cet avantage. Certains pilotes améliorent grandement leur chrono lors de leur deuxième tentative et cela bouge beaucoup en haut du classement : une fois celui-ci stabilisé, on retrouve une nouvelle fois Tsunoda en pole, devant Mazepin et Matsushita. Shwartzman est quatrième, suivi par Drugovich, Zhou, Schumacher et Delétraz. Le top 10 est conclu par Daruvala et Ghiotto, alors que le leader du championnat Callum Ilott s’élancera douzième.