Après une séance de qualification marquée par deux interruptions, Valtteri Bottas a arraché la pole position du Grand Prix d'Azerbaïdjan dans son dernier tour de Q3, le Finlandais a claqué un chrono de 1'40"495 pour devancer son coéquipier Lewis Hamilton de 59 millièmes. Pour Bottas, c'est sa deuxième pole consécutive après celle décrochée il y a deux semaines en Chine, la 8e de sa carrière. 

Sebastian Vettel (Ferrari) a tout donné dans son dernier tour mais il a échoué à trois dixièmes du poleman et doit se contenter d'une 3e place derrière les deux Mercedes, il partagera la deuxième ligne avec Max Verstappen (Red Bull). Charles Leclerc a perdu le contrôle de sa monoplace en Q2, au même endroit que Robert Kubica (Williams) en Q1, le Monégasque devra s'élancer dimanche depuis la 10e place alors qu'il était le plus rapide depuis le début du week-end. 

Pierre Gasly (Red Bull) avait signé le meilleur temps en Q1, il n'a pas repris la piste ensuite, il devait de toute façon s'élancer des stands dimanche après avoir "zappé" la pesée vendredi au moment des libres 2. Romain Grosjean (Haas) a été éliminé dès la Q1 sur le circuit urbain de Bakou.