Lewis Hamilton (Mercedes) a été le plus rapide de la première séance d’essais libres du Grand Prix de Chine. Nico Rosberg (Mercedes) a fait le 2e temps. Sebastian Vettel (Ferrari) et Kimi Raïkkönen (Ferrari) sont respectivement 3e et 4e. Felipe Nasr (Sauber) devance Daniel Ricciardo (Red Bull) et Daniil Kvyay (Red Bull) à la 5e place. Les 2 pilotes Williams sont 9e et 10e.
| Pos | No | Pilote | Équipe | Temps | Écart | Tours |
| 1 | 44 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:39.033 | 21 | |
| 2 | 6 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:39.574 | 0.541 | 21 |
| 3 | 5 | Sebastian Vettel | Ferrari | 1:40.157 | 1.124 | 18 |
| 4 | 7 | Kimi Raikkonen | Ferrari | 1:40.661 | 1.628 | 27 |
| 5 | 12 | Felipe Nasr | Sauber | 1:41.012 | 1.979 | 18 |
| 6 | 3 | Daniel Ricciardo | Red Bull Racing | 1:41.029 | 1.996 | 21 |
| 7 | 26 | Daniil Kvyat | Red Bull Racing | 1:41.097 | 2.064 | 24 |
| 8 | 55 | Carlos Sainz | Toro Rosso | 1:41.112 | 2.079 | 23 |
| 9 | 77 | Valtteri Bottas | Williams | 1:41.303 | 2.270 | 23 |
| 10 | 19 | Felipe Massa | Williams | 1:41.304 | 2.271 | 17 |
| 11 | 13 | Pastor Maldonado | Lotus | 1:41.335 | 2.302 | 23 |
| 12 | 33 | Max Verstappen | Toro Rosso | 1:41.575 | 2.542 | 28 |
| 13 | 22 | Jenson Button | McLaren | 1:41.845 | 2.812 | 19 |
| 14 | 9 | Marcus Ericsson | Sauber | 1:41.918 | 2.885 | 24 |
| 15 | 30 | Jolyon Palmer | Lotus | 1:41.967 | 2.934 | 25 |
| 16 | 11 | Sergio Perez | Force India | 1:42.141 | 3.108 | 22 |
| 17 | 14 | Fernando Alonso | McLaren | 1:42.161 | 3.128 | 20 |
| 18 | 27 | Nico Hulkenberg | Force India | 1:42.184 | 3.151 | 19 |
| 19 | 28 | Will Stevens | Marussia | 1:45.379 | 6.346 | 18 |
| 20 | 98 | Roberto Merhi | Marussia | 1:46.443 | 7.410 | 20 |