Q1 - Vergne nepostupuje
První část čínské kvalifikace měla hladký průběh a nepřinesla žádné větší překvapení. S jezdci novějších týmů nepostoupil Jean-Eric Vergne. Nejlepší čas zajel Sergio Pérez, ale použil při tom měkčí směs pneumatik. Z předních týmů muselo k měkčím pneumatikám sáhnout také Ferrari a Romain Grosjean. Všichni splnili kvalifikační limit. Stewardi oznámili, že vyšetřují Pastora Maldonada, možná překážel Heikkimu Kovalainenovi v rychlém kole.
Q2 - Vettel a Massa končí
Prostřední část kvalifikace byla velmi napínavá. Vozy jsou v Šanghaji velmi vyrovnané a o postupu rozhodují jen malé rozdíly, top 10 v druhé části dělily pouhé tři desetiny sekundy. Na to doplatil jako první Sebastian Vettel, který skončil 11. a nepostoupil. Spolu s ním ze svých vozů vystoupili Massa, Maldonado, Senna, di Resta, Hülkenberg a Ricciardo.
Jako nejrychlejší šel dál Mark Webber, a naznačil tak, že novější konfigurace výfuků Red Bullu je rychlejší. Vettel si nechal na voze tu starou ze zimních testů, protože s ní měl lepší pocit, a zřejmě za to zaplatil výpadkem z první desítky.
Q3 - Rosberg řádí s F-průduchem
Když skončily první pokusy závěrečné části, do kterých nevyjela ani polovina jezdců, Mercedes svými výkony připomněl, že jsou v Šanghaji dlouhé rovinky. F-průduch tak maximalizuje své přínosy, což v prvním kole ukázal Nico Rosberg prvním místem a půlsekundovým náskokem před Hamiltonem, Schumacherem a Räikkönenem.
Rosberg si byl tak jistý svým náskokem, že po prvním pokusu vystoupil z vozu a čekal, jak dopadnou ostatní. A mohl zůstat v klidu, o první pole position kariéry ho už nikdo nepřipravil. Druhé pokusy nakonec přinesly jen minimální změny, tou hlavní byl posun Kamuje Kobajašiho na čtvrté místo.
První dvě pozice tedy patří Rosbergovi a Hamiltonovi (ten ale ztratí pět míst kvůli předčasné výměně převodovky), za nimi se umístili Schumacher s Kobajašim. Stejně jako v Malajsii zajel pátý čas Räikkönen, šestý byl Button. Poslední místa v první desítce získali Webber, Pérez, Alonso a Grosjean.
GP Číny - kvalifikace
| P. | Jezdec | Tým | Q1 | Q2 | Q3 | Ztráta |
| 1 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:36,875 | 1:35,725 | 1:35,121 | |
| 2 | Lewis Hamilton* | McLaren-Mercedes | 1:36,763 | 1:35,902 | 1:35,626 | 0,505 |
| 3 | Michael Schumacher | Mercedes | 1:36,797 | 1:35,794 | 1:35,691 | 0,570 |
| 4 | Kamuj Kobajaši |
Sauber-Ferrari | 1:36,863 | 1:35,853 | 1:35,784 | 0,663 |
| 5 | Kimi Räikkönen | Lotus-Renault | 1:36,850 | 1:35,921 | 1:35,898 | 0,777 |
| 6 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1:36,746 | 1:35,942 | 1:36,191 | 1,070 |
| 7 | Mark Webber | Red Bull Racing-Renault | 1:36,682 | 1:35,700 | 1:36,290 | 1,169 |
| 8 | Sergio Perez | Sauber-Ferrari | 1:36,198 | 1:35,831 | 1:36,524 | 1,403 |
| 9 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:36,292 | 1:35,982 | 1:36,622 | 1,501 |
| 10 | Romain Grosjean | Lotus-Renault | 1:36,343 | 1:35,903 | ||
| 11 | Sebastian Vettel | Red Bull Racing-Renault | 1:36,911 | 1:36,031 | ||
| 12 | Felipe Massa | Ferrari | 1:36,556 | 1:36,255 | ||
| 13 | Pastor Maldonado | Williams-Renault | 1:36,528 | 1:36,283 | ||
| 14 | Bruno Senna | Williams-Renault | 1:36,674 | 1:36,289 | ||
| 15 | Paul di Resta | Force India-Mercedes | 1:36,639 | 1:36,317 | ||
| 16 | Nico Hulkenberg | Force India-Mercedes | 1:36,921 | 1:36,745 | ||
| 17 | Daniel Ricciardo | STR-Ferrari | 1:36,933 | 1:36,956 | ||
| 18 | Jean-Eric Vergne | STR-Ferrari | 1:37,714 | |||
| 19 | Heikki Kovalainen | Caterham-Renault | 1:38,463 | |||
| 20 | Vitalij Petrov | Caterham-Renault | 1:38,677 | |||
| 21 | Timo Glock | Marussia-Cosworth | 1:39,282 | |||
| 22 | Charles Pic | Marussia-Cosworth | 1:39,717 | |||
| 23 | Pedro de la Rosa | HRT-Cosworth | 1:40,411 | |||
| 24 | Narajn Kartykejan |
HRT-Cosworth | 1:41,000 | |||
| Q1 107 % | 1:42,931 |
* Ztratí pět míst v rámci trestu za předčasnou výměnu převodovky
