La sesión de clasificación se complicó por la lluvia y dejó un sabor bastante amargo para Ferrari. Fernando Alonso acabó en quinta posición, pero con la sensación de que con un poco de suerte se podría haber hecho mejor, mientras que Kimi Raikkonen fue decimosegundo y saldrá desde la sexta fila, después de acabar contra uno de los muros de Albert Park al final de la Q2.
La Q1 fue una auténtica carrera a contrarreloj. Tal era la sensación de que la lluvia estaba al caer, que los coches se apresuraron a salir a pista. Las primeras gotas llegaron a falta de cuatro minutos para el final, cuando Alonso ya había logrado el cuarto mejor tiempo (1:31.388) con los Blandos y Raikkonen el noveno (1.32.439) con los Medios.
Con una Q2 en mojado, los neumáticos Intermedios saltaron a la palestra. El piloto español fue tercero esta vez, con un tiempo de 1:42.805, a seis décimas del Mercedes de Rosberg. Mala suerte, sin embargo, para Raikkonen; su coche acabó contra el muro, lo que le dejó fuera de la lucha por la Q3, como también quedaron fuera otros dos campeones del mundo, Button y Vettel.
Alonso logró el quinto mejor tiempo en la Q3, con Hamilton primero después de haber firmado la pole, seguido de Ricciardo, Rosberg y Magnussen.
| Pos | No | Driver | Team | Q1 | Q2 | Q3 | Laps |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 44 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:31.699 | 1:42.890 | 1:44.231 | 22 |
| 2 | 3 | Daniel Ricciardo | Red Bull Racing-Renault | 1:30.775 | 1:42.295 | 1:44.548 | 20 |
| 3 | 6 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:32.564 | 1:42.264 | 1:44.595 | 21 |
| 4 | 20 | Kevin Magnussen | McLaren-Mercedes | 1:30.949 | 1:43.247 | 1:45.745 | 19 |
| 5 | 14 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:31.388 | 1:42.805 | 1:45.819 | 21 |
| 6 | 25 | Jean-Eric Vergne | STR-Renault | 1:33.488 | 1:43.849 | 1:45.864 | 21 |
| 7 | 27 | Nico Hulkenberg | Force India-Mercedes | 1:33.893 | 1:43.658 | 1:46.030 | 20 |
| 8 | 26 | Daniil Kvyat | STR-Renault | 1:33.777 | 1:44.331 | 1:47.368 | 20 |
| 9 | 19 | Felipe Massa | Williams-Mercedes | 1:31.228 | 1:44.242 | 1:48.079 | 21 |
| 10 | 77 | Valtteri Bottas | Williams-Mercedes | 1:31.601 | 1:43.852 | 1:48.147 | 19 |
| 11 | 22 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1:31.396 | 1:44.437 | 13 | |
| 12 | 7 | Kimi Räikkönen | Ferrari | 1:32.439 | 1:44.494 | 13 | |
| 13 | 1 | Sebastian Vettel | Red Bull Racing-Renault | 1:31.931 | 1:44.668 | 13 | |
| 14 | 99 | Adrian Sutil | Sauber-Ferrari | 1:33.673 | 1:45.655 | 12 | |
| 15 | 10 | Kamui Kobayashi | Caterham-Renault | 1:34.274 | 1:45.867 | 13 | |
| 16 | 11 | Sergio Perez | Force India-Mercedes | 1:34.141 | 1:47.293 | 13 | |
| 17 | 4 | Max Chilton | Marussia-Ferrari | 1:34.293 | 5 | ||
| 18 | 17 | Jules Bianchi | Marussia-Ferrari | 1:34.794 | 5 | ||
| 19 | 21 | Esteban Gutierrez | Sauber-Ferrari | 1:35.117 | 7 | ||
| 20 | 9 | Marcus Ericsson | Caterham-Renault | 1:35.157 | 5 | ||
| 21 | 8 | Romain Grosjean | Lotus-Renault | 1:36.993 | 6 | ||
| 22 | 13 | Pastor Maldonado | Lotus-Renault | No time | 3 |
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