Très à l'aise au volant de sa Ferrari SF70H sur le circuit urbain temporaire monégasque, Kimi Räikkönen domine la troisième phase des qualifications et, presque neuf ans (et 128 départs) après la précédente réalisée sur Ferrari lors du Grand Prix de France 2008 à Magny-Cours, obtient la dix-septième pole position de sa carrière. En 1 minute 12 secondes et 178 millièmes, il bat également le record du circuit, déjà amélioré par Hamilton puis Vettel lors des essais libres. Son coéquipier Sebastian Vettel le rejoint "" sur la première ligne dans un dernier effort : il devance Valtteri Bottas de seulement 2 millièmes de seconde ; le pilote Mercedes est accompagné en deuxième ligne par Max Verstappen. Daniel Ricciardo et Carlos Sainz Jr. occupent la troisième ligne, Sergio Pérez et Romain Grosjean partant de la suivante. Pour son retour en Formule 1, Jenson Button réalise le neuvième temps mais est pénalisé d'un recul de quinze places après le changement du MGU-H et du turbocompresseur de sa McLaren et doit s'élancer de la dernière place. Lewis Hamilton, deuxième du championnat du monde, rencontre des difficultés avec sa Mercedes AMG F1 W08 EQ Power+ et ne parvient pas à accéder à l'ultime phase qualificative ; il prend le départ depuis le treizième rang.