漢密爾頓在西班牙大獎賽裡以強勢的起步超過 博塔斯後一路領跑獲勝，儘管進入後三分之一時的安全車一度消除了他巨大的領先優勢。
杆位位置上的博塔斯起步稍慢，與漢密爾頓在直道末端並排前進。英國人堅持內線，而塞巴斯蒂安·維特爾的法拉利賽車試圖從外線尋找機會，在一號彎裡逼得博塔斯退讓，同時打亂了倆人的節奏。德國人衝出賽道駛回後試圖防守位置，正好擠到隊友勒克萊爾。漢密爾頓趁機跑遠。
而馬克斯·維斯塔潘趁維特爾掙扎之際上升到第三。
維特爾因為在一號彎裡輪胎鎖死，影響了賽車的表現力，無法追上維斯塔潘，而他的隊友查爾斯·勒克萊爾步步逼近。第12圈，德國人在直道末端走到內線，讓過了速度更快的勒克萊爾。但此時摩納哥人已經落後維斯塔潘4秒之多。
眼看輪胎不濟的維特爾在第19圈進站，卻在左後輪的更換中遇到問題。紅牛做出反應，讓維斯塔潘進站，順利守在德國人之前。
勒克萊爾在攀升到第三名後逼荷蘭人多跑五圈，不料法拉利在同一個位置的輪胎更換上再次出錯。雖然他出站後守在了維特爾之前，但相比隊友，摩納哥人用上了硬胎。四屆世界冠軍在追擊幾圈後，終於在4號彎超過了隊友。
事實上，漢密爾頓在第18圈就開始套圈，而前三名之間的差距一直明顯。眼看比賽已經提前進入了“垃圾時間”，蘭多·諾里斯和蘭斯·斯特羅爾第46圈在二號彎裡相撞，引發了安全車，讓比賽恢復了懸念。
所有車手都進站更換了輪胎，而在安全車出動前剛完成第二停的維特爾和維斯塔潘都沒有佔到便宜。
第53圈，在賽道上的碎片清理乾淨之後，比賽重新恢復，但是漢密爾頓穩健地守住位置。在他身後，皮埃爾·加斯利向萊克勒克發起進攻，但是沒有奏效。
與前六名順序不變相對的是，兩位哈斯車手鬥得火熱，結果凱文·馬格努森在一號彎佔住位置，把隊友羅曼·格羅斯讓逼出了賽道。格羅斯讓試圖在之後一圈反擊，卻再次被逼走之字彎的緩衝地帶，而他的輪胎也衰退明顯。
卡洛斯·塞恩斯和丹尼爾·科維亞特在最後幾圈裡相繼超過瑞士/法國雙重國籍的哈斯車手。好在比賽所剩無幾，幫助格羅斯讓至少保住了一個積分。亞歷山大·阿爾本雖然追近到0.8秒，但還是無緣積分區。
排位賽後，雷諾為尼科·霍肯伯格更換了鼻翼和動力單元部件，使得他不得不從維修區投入比賽。雖然德國人發揮不俗，領先因在巴庫倒車撞到科維亞特而被罰退後三位發車的隊友丹尼爾·裡卡多完賽。
與此同時，阿爾法·羅密歐的基米·萊科寧在第一圈四號彎衝上砂石區、落到最後一名的情況下，獲得了第十四名。
當斯特羅爾退賽之後，塞爾吉奧·佩雷茲除了代表Racing Point車隊完賽之外並沒有亮點，僅僅名列第十六位。
另一位阿爾法·羅密歐車手安東尼奧·吉奧維納茲僅僅領先喬治·拉塞爾和羅伯特·庫比卡。
憑藉連續第三場也是第四次在巴塞羅那獲勝，以及做出全場最快單圈時間，漢密爾頓重新登上車手積分榜第一。而梅賽德斯以連續五場前二名完賽，繼續刷新F1紀錄。
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