Sebastian Vettel idei első pole pozícióját szerezte meg a Bahreini Nagydíj időmérőjén, a regnáló bajnok egy tizeddel gyorsabb volt a második leggyorsabb kört futó Lewis Hamiltontól. A második sorból szintén egy Red Bull és egy McLaren indulhat, Mark Webber és Jenson Button sorrendben. Nico Rosberg csak az ötödik rajtpozíciót szerezte meg, míg csapattársa, Michael Schumacher már a Q1-ben elvérzett.

Q1
Paul di Resta Force Indiája 1:43.620-szal adta meg az alaphangot, legkésőbb pedig a két Lotus és Nico Rosberg csatlakozott a mezőnyhöz. A pályaviszonyok sokat javultak az első 20 percben is, és a 11 percben első gyorskörén lévő Romain Grosjean már megközelítette az 1:33-as időt, és ezzel átvette a vezetést a tabellán. A többség még a közepes abroncsokkal vágott neki az időmérő első szakaszának, de nem kellett a következő etapig várni a cserére, sőt a Ferrarinál már nagyon korán bevetették az opciós gumikat. Az élmezőny viszont már biztonságban érezte magát, aminek a legnagyobb vesztese a Mercedes, pontosabban Michael Schumacher lett, aki óriási meglepetésre lecsúszott a továbblépés lehetőségéről. A lágy gumikon Heikki Kovalainen nem egészen egy századmásodperccel előzte meg a már boxban ücsörgő hétszeres bajnokot. Schumacher 1:34.865-ös körideje egy másodperccel maradt el a Q1 leggyorsabb körét futó Sergio Péreztől. A német azt mondta a riportereknek, hogy DRS problémák hátráltatták abban, hogy kihajtson még egy gyorskörre.
A kiesők sorrendje: Michael Schumacher, Jean-Eric Vergne, Vitalij Petrov, Charles Pic, Pedro de la Rosa, Timo Glock, Narain Karthikeyan.

Q2
Ismét Di Resta volt az, aki megtörte a csendet, és 1:35.677-es körrel rövid időre az élre állt. A kvalifikáció középső etapját ketten kihagyták: Heikki Kovalainen nyilván gumispórolás céljából, illetve Pastor Maldonado KERS gondok miatt nem futott mért kört. A többiek azonban kemény csatában jutottak tovább a top10-be. Első nekifutásra Hamilton, Rosberg és Button volt az első három sorrendje, a hajrában az első két helyezett változatlan maradt, Button elé felugrott Grosjean, Webber és Alonso is. A spanyol csapattársa, Felipe Massa lecsúszott a Q3-ról, mint ahogy Grosjean finn márkatársa, Kimi Räikkönen is. A hatodik helyre visszaeső Buttont Di Resta, Vettel, Ricciardo és Pérez követte az első tízben.
Kiesők sorrendje: Kimi Räikkönen, Kobajasi Kamui, Nico Hülkenberg, Felipe Massa, Bruno Senna, Heikki Kovalainen, Pastor Maldonado.

Q3
A kvalifikáció utolsó 10 percének első felében Lewis Hamilton: 1:32.671-gyel bérelte ki az első helyet, mögötte csapattársa négy századdal, majd a Red Bullok már egy-, illetve három tizeddel voltak elmaradva. A Kínában első pole-ját ünneplő Rosberg első gyorskörén a negyedik helyre zárkózott fel, végül meg kellett elégednie egy ötödik rajrpozícióval. A hajrában Sebastian Vettel villantott, és Lewis Hamilton előtt egy tizdemásodperces előnnyel megszerezte F1-es pályafutásának 31. rajtelsőségét.
A második sorból Webber és Button indulhat, míg Rosberg mellől nem kis meglepetésre Daniel Ricciardo rajtolhat. Romain Grosjean, Sergio Pérez, Fernando Alonso és Paul di Resta a legjobb tíz további sorrendje. Ez utóbbi két pilóta már nem futott mért kört a Q3-ban.