Lewis Hamilton (Mercedes) a été le plus rapide sous la pluie et signe la position de tête du Grand Prix de Malaisie. Sebastian Vettel (Ferrari) a devancé Nico Rosberg (Mercedes) et il partira de la première ligne. Daniel Ricciardo (Red Bull) est 4e. En 3e ligne, on retrouvera Daniil Kvyat (Red Bull) et Max Verstappen (Toro Rosso). Felipe Massa (Williams) et Valtteri Bottas (Williams) partiront de la 4e ligne. Romain Grosjean (Lotus) a fait le 8e temps, mais il partira 10e suite à une pénalité de 2 places pour ne pas avoir quitté correctement la ligne des puits en Q2. Marcus Ericsson (Sauber) partira 9e. Kimi Raïkkönen (Ferrari) a fait le 11e temps.
Bien que Will Stevens (Marussia) et Roberto Merhi (Marussia) n’ont pas réussi à faire un temps sous les 107%, ils seront autorisé à prendre part à la course.
| P | No | Pilote | Équipe | Q1 | Q2 | Q3 | Tours |
| 1 | 44 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:39.269 | 1:41.517 | 1:49.834 | 13 |
| 2 | 5 | Sebastian Vettel | Ferrari | 1:39.814 | 1:39.632 | 1:49.908 | 13 |
| 3 | 6 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:39.374 | 1:39.377 | 1:50.299 | 13 |
| 4 | 3 | Daniel Ricciardo | Red Bull Racing | 1:40.504 | 1:41.085 | 1:51.541 | 16 |
| 5 | 26 | Daniil Kvyat | Red Bull Racing | 1:40.546 | 1:41.665 | 1:51.951 | 16 |
| 6 | 33 | Max Verstappen | Toro Rosso | 1:40.793 | 1:41.430 | 1:51.981 | 16 |
| 7 | 19 | Felipe Massa | Williams | 1:40.543 | 1:41.230 | 1:52.473 | 17 |
| 8 | 8 | Romain Grosjean | Lotus | 1:40.303 | 1:41.209 | 1:52.981 | 18 |
| 9 | 77 | Valtteri Bottas | Williams | 1:40.249 | 1:40.650 | 1:53.179 | 14 |
| 10 | 9 | Marcus Ericsson | Sauber | 1:40.340 | 1:41.748 | 1:53.261 | 18 |
| 11 | 7 | Kimi Raikkonen | Ferrari | 1:40.415 | 1:42.173 | 7 | |
| 12 | 13 | Pastor Maldonado | Lotus | 1:40.361 | 1:42.198 | 11 | |
| 13 | 27 | Nico Hulkenberg | Force India | 1:40.830 | 1:43.023 | 9 | |
| 14 | 11 | Sergio Perez | Force India | 1:41.036 | 1:43.469 | 11 | |
| 15 | 55 | Carlos Sainz | Toro Rosso | 1:39.814 | 1:43.701 | 9 | |
| 16 | 12 | Felipe Nasr | Sauber | 1:41.308 | 7 | ||
| 17 | 22 | Jenson Button | McLaren | 1:41.636 | 8 | ||
| 18 | 14 | Fernando Alonso | McLaren | 1:41.746 | 8 | ||
| 98 | Roberto Merhi | Marussia | 1:46.677 | 7 | |||
| Q1 107% Time | 1:46.217 |