Le dimanche, à l'extinction des feux, les deux Flèches d'Argent ratent leur envol, Vettel jaillit en tête devant Räikkönen tandis que Rosberg n'est plus que troisième et que Hamilton chute au sixième rang à la fin du premier tour, le forçant à entamer sa remontée. Le quadruple champion du monde allemand mène la course jusqu'au dix-septième tour, quand un violent accrochage entre Esteban Gutiérrez et Fernando Alonso provoque l'interruption de l'épreuve au drapeau rouge. À ce point, Ferrari commet l'erreur stratégique de chausser Vettel de pneus supertendres usés alors que les Mercedes, qui repartent en pneus médiums neufs (les plus durs proposés par Pirelli), n'auront plus besoin de s'arrêter. Tandis que Räikkönen abandonne, moteur en feu, Vettel, toujours en tête, doit repasser au stand au trente-cinquième tour et laisse le champ libre à un doublé Mercedes, pour terminer troisième, comme en 2015. Rosberg obtient la quinzième victoire de sa carrière et son quatrième succès consécutif. Daniel Ricciardo ravit son public en prenant la quatrième place, avec le meilleur tour en course. Il devance Felipe Massa et Romain Grosjean qui marque les huit premiers points de l'écurie novice américaine Haas F1 Team. Nico Hülkenberg se classe septième en prenant le meilleur sur Valtteri Bottas. Les deux Toro Rosso-Ferrari de Carlos Sainz Jr. et Max Verstappen s'adjugent les points restants.