Sebastian Vettel (Red Bull) signe la position de tête du Grand Prix du Japon. Mark Webber (Red Bull) signe le 2e temps de la qualification qui a lieu dimanche matin à cause du mauvais temps de la veille. Lewis Hamilton (McLaren) a réalisé le 3e temps, mais il partira de la 8e place, suite à une pénalité de 5 places pour le changement de sa boîte de vitesses. Robert Kubica (Renault) a signé le 4e temps alors que Fernando Alonso a obtenu le 5e temps.
| 1 | 5 | Sebastian Vettel | RBR-Renault | 1:32.035 | 1:31.184 | 1:30.785 | 20 |
| 2 | 6 | Mark Webber | RBR-Renault | 1:32.476 | 1:31.241 | 1:30.853 | 21 |
| 3 | 2 | Lewis Hamilton | McLaren-Mercedes | 1:32.809 | 1:31.523 | 1:31.169 | 22 |
| 4 | 11 | Robert Kubica | Renault | 1:32.808 | 1:32.042 | 1:31.231 | 21 |
| 5 | 8 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:32.555 | 1:31.819 | 1:31.352 | 26 |
| 6 | 1 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1:32.636 | 1:31.763 | 1:31.378 | 21 |
| 7 | 4 | Nico Rosberg | Mercedes GP | 1:32.238 | 1:31.886 | 1:31.494 | 22 |
| 8 | 9 | Rubens Barrichello | Williams-Cosworth | 1:32.361 | 1:31.874 | 1:31.535 | 22 |
| 9 | 10 | Nico Hulkenberg | Williams-Cosworth | 1:32.211 | 1:31.926 | 1:31.559 | 20 |
| 10 | 3 | Michael Schumacher | Mercedes GP | 1:32.513 | 1:32.073 | 1:31.846 | 21 |
| 11 | 22 | Nick Heidfeld | BMW Sauber-Ferrari | 1:33.011 | 1:32.187 | 17 | |
| 12 | 7 | Felipe Massa | Ferrari | 1:32.721 | 1:32.321 | 20 | |
| 13 | 12 | Vitaly Petrov | Renault | 1:32.849 | 1:32.422 | 18 | |
| 14 | 23 | Kamui Kobayashi | BMW Sauber-Ferrari | 1:32.783 | 1:32.427 | 15 | |
| 15 | 14 | Adrian Sutil | Force India-Mercedes | 1:33.186 | 1:32.659 | 17 | |
| 16 | 17 | Jaime Alguersuari | STR-Ferrari | 1:33.471 | 1:33.071 | 17 | |
| 17 | 15 | Vitantonio Liuzzi | Force India-Mercedes | 1:33.216 | 1:33.154 | 16 | |
| 18 | 16 | Sebastien Buemi | STR-Ferrari | 1:33.568 | 11 | ||
| 19 | 18 | Jarno Trulli | Lotus-Cosworth | 1:35.346 | 10 | ||
| 20 | 19 | Heikki Kovalainen | Lotus-Cosworth | 1:35.464 | 11 | ||
| 21 | 25 | Lucas di Grassi | Virgin-Cosworth | 1:36.265 | 9 | ||
| 22 | 24 | Timo Glock | Virgin-Cosworth | 1:36.332 | 8 | ||
| 23 | 21 | Bruno Senna | HRT-Cosworth | 1:37.270 | 10 | ||
| 24 | 20 | Sakon Yamamoto | HRT-Cosworth | 1:37.365 | 8 |