Depuis 2014 et l'avènement des moteurs V6 turbocompressés hybrides, Lewis Hamilton n'a jamais laissé un seul concurrent lui ravir la pole position sur le circuit de l'Albert Park ; il place sa Mercedes en haut de la grille de départ pour la quatrième fois consécutive dans ce Grand Prix d'ouverture, et réalise la soixante-deuxième pole position de sa carrière. Il améliore le temps de sa pole position de 2016 de plus d'une seconde et huit dixièmes. Sebastian Vettel, en réalisant au volant de sa Ferrari SF70H, le deuxième temps, à 268 millièmes de seconde d'Hamilton, prive Valtteri Bottas d'un départ en première ligne pour ses débuts au volant d'une Flèche d'Argent ; il s'élance néanmoins en deuxième ligne, aux côtés de Kimi Räikkönen, l'autre pilote Ferrari. Max Verstappen devance Romain Grosjean sur la troisième ligne devant Felipe Massa, septième pour son « retour » après une retraite avortée. Le « régional de l'étape » Daniel Ricciardo, victime d'une sortie de piste dans la troisième phase des qualifications, est contraint de s'élancer en dixième position, en cinquième ligne.