Suite à la disqualification de Lewis Hamilton (McLaren) survenue en soirée, c’est Pastor Maldonado qui décroche la position de tête du Grand Prix d’Espagne, la première fois pour Williams depuis novembre 2010.Hamilton partira dernier pour la course de dimanche.
Avec la pénalité à Lewis, tout le monde monte d’une position. C’est donc dire que Fernando Alonso (Ferrari) partira de la première ligne. En 2e ligne, on retrouvera les Lotus de Romain Grosjean et de Kimi Räikkönen. Sergio Perez (Sauber) partira 5e, il est suivi par Nico Rosberg (Mercedes), Sebastian Vettel (Red Bull) et Michael Schumacher (Mercedes). Kamui Kobayashi (Sauber) a fait le 9e temps. Jenson Button (McLaren) prend la 10e place.
| 1 | 18 | Pastor Maldonado | Williams-Renault | 1:23.380 | 1:22.105 | 1:22.285 | 14 |
| 2 | 5 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:23.276 | 1:22.862 | 1:22.302 | 15 |
| 3 | 10 | Romain Grosjean | Lotus-Renault | 1:23.248 | 1:22.667 | 1:22.424 | 14 |
| 4 | 9 | Kimi Räikkönen | Lotus-Renault | 1:23.406 | 1:22.856 | 1:22.487 | 13 |
| 5 | 15 | Sergio Perez | Sauber-Ferrari | 1:24.261 | 1:22.773 | 1:22.533 | 14 |
| 6 | 8 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:23.370 | 1:22.882 | 1:23.005 | 17 |
| 7 | 1 | Sebastian Vettel | Red Bull Racing-Renault | 1:23.850 | 1:22.884 | no time | 14 |
| 8 | 7 | Michael Schumacher | Mercedes | 1:23.757 | 1:22.904 | no time | 15 |
| 9 | 14 | Kamui Kobayashi | Sauber-Ferrari | 1:23.386 | 1:22.897 | no time | 14 |
| 10 | 3 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1:23.510 | 1:22.944 | 13 | |
| 11 | 2 | Mark Webber | Red Bull Racing-Renault | 1:23.592 | 1:22.977 | 8 | |
| 12 | 11 | Paul di Resta | Force India-Mercedes | 1:23.852 | 1:23.125 | 14 | |
| 13 | 12 | Nico Hulkenberg | Force India-Mercedes | 1:23.720 | 1:23.177 | 13 | |
| 14 | 17 | Jean-Eric Vergne | STR-Ferrari | 1:24.362 | 1:23.265 | 11 | |
| 15 | 16 | Daniel Ricciardo | STR-Ferrari | 1:23.906 | 1:23.442 | 11 | |
| 16 | 6 | Felipe Massa | Ferrari | 1:23.886 | 1:23.444 | 12 | |
| 17 | 19 | Bruno Senna | Williams-Renault | 1:24.981 | 8 | ||
| 18 | 21 | Vitaly Petrov | Caterham-Renault | 1:25.277 | 8 | ||
| 19 | 20 | Heikki Kovalainen | Caterham-Renault | 1:25.507 | 8 | ||
| 20 | 25 | Charles Pic | Marussia-Cosworth | 1:26.582 | 8 | ||
| 21 | 24 | Timo Glock | Marussia-Cosworth | 1:27.032 | 8 | ||
| 22 | 22 | Pedro de la Rosa | HRT-Cosworth | 1:27.555 | 6 | ||
| DSQ | 4 | Lewis Hamilton | McLaren-Mercedes | 1:22.583 | 1:22.465 | 1:21.707 | 17 |
| 24 | 23 | Narain Karthikeyan | HRT-Cosworth | 1:31.122 | 4 | ||
| Q1 107% Time | 1:28.363 |