本站FIA和F1為增加比賽的變量而首度引入強制兩停策略，所有車手必須使用3套輪胎，主流策略預計是使用兩套C5中胎加一套C4硬胎或者相反。不過紅牛、小紅牛和索伯都只剩下一套新硬胎和一套新中胎，不排除他們會在正賽中使用C6軟胎。

由于眾車隊會使用什么策略都是未知數，因此難以預計車手的進站時機。

78圈的正賽在當地時間1500舉行，場地氣溫22°C，賽道溫度44°C。場上立即就出現多元化的輪胎策略，有10位車手選用中胎起步，包括頭3位車手。以維斯塔潘為首的8位車手使用硬胎，另有兩位車手使用軟胎起步，分別是第9的勞森和第12位的角田裕毅。

熄燈起步后，諾里斯在T1重剎車導致前輪出現巨大死鎖，但他仍保持領先。勒克萊爾、皮亞斯特里和維斯塔潘緊隨其后。后方的博托萊托則在T8被內線的安東內利推撞導致失控直指向墻，所幸博托萊托只是頭翼受損，進站更換頭翼后可以繼續比賽。賽會出動虛擬安全車（VSC）清理碎片，期間角田、加斯利和貝爾曼都趁此機會完成首次強制進站。

比賽在第4圈恢復綠旗，領先的諾里斯馬上拉開優勢，在第6圈已建立2秒優勢。不過意外在第8圈再次出現，加斯利在T10 Nouvelle Chicane追撞角田，加斯利的前懸掛受損，他在將車駛回維修站后退賽，角田則繼續比賽。賽會再度出示VSC清理碎片，第11圈恢復綠旗。

首輪進站潮于第13圈展開，霍肯伯格、哈賈爾、斯特羅爾和阿隆索等中游車手陸續進行第一停。首位進站的前列車手是漢密爾頓，他于第19圈換上硬胎，領先的諾里斯則于下一圈進站。同時邁凱倫為undercut 勒克萊爾，亦安排皮亞斯特里在第21圈進站，但技師在更換左后輪期間損失時間，靜止時間長達3.8秒。兩圈后輪到勒克萊爾完成第一停，并憑借2.0秒的快速換胎成功保持第2位，更將與皮亞斯特里之間的差距擴大到2.9秒。

第25圈，尚未進站的維斯塔潘領先諾里斯 9.9秒，勒克萊爾再落后6.6秒排在第3位，目前頭6名都是使用硬胎。維斯塔潘于第28圈進站換中胎，離站后回到第4，諾里斯因而重返首位。另一方面，位處下游的博托萊托和科拉平托已在第27圈再次進站，早早完成強制兩停的要求，科拉平托使用中胎，博托萊托則令人意外地換上軟胎。

來到比賽一半的第39圈，諾里斯領先勒克萊爾 6.7秒，皮亞斯特里和維斯塔潘保持第3、4位，漢密爾頓在首輪進站超越阿隆索和哈賈爾升至第5，但已落后諾里斯 27秒。目前場上只有塞恩斯、拉塞爾和安東內利從未進站，3人打算等待VSC或安全車出動時才進站，其余車手都進行了至少一次換胎，第18位的博托萊托是唯一3次進站的車手。

與此同時，一直穩守中上游位置的阿隆索出現機件故障，他將賽車停在T17的工作人員區域后退賽，代表他在今年的頭8場比賽都無法得分，是他自2015年后首次開季連續8場比賽沒有積分。由于停車位置沒有影響比賽進行，賽會并未出示VSC或安全車。

首位進行二停的前列車手是皮亞斯特里，他在第48圈換上另一套硬胎。為響應皮亞斯特里的undercut，法拉利i在下一圈指示勒克萊爾進站換中胎。諾里斯亦開始全速前進，于第50圈完成最后一次強制進站，使用硬胎進行余下比賽。

另一方面，拉塞爾在T10為閃避正在剎車的阿爾本，直接切過T10的緩沖區，但拉塞爾并未及時將位置交還阿爾本。裁判裁定此舉構成駛離賽道取得優勢，判罰拉塞爾通過維修站。拉塞爾在第56圈進站受罰，雖然他出站后處于剛完成換胎的阿爾本前面，但他連第一次進站都沒有完成。

進入最后20圈，尚未進行第2停的維斯塔潘領先諾里斯 0.9秒。至于梅奔見安全車始終沒有出現，只能在第64圈通知拉塞爾進行首次強制進站，離站后跌至第11位。到第70圈，梅奔見拉塞爾與身后的隊友差距足夠，于是指示拉塞爾完成第2停。隊友安東內利在第73圈才首次進站，由于在他身后的角田、斯特羅爾、貝爾曼和科拉平托都距離彼此不到一秒，因此安東內利離站后跌至最后一位。

另一方面，用了42圈中胎的維斯塔潘在第72圈開始加速，盡量減少完成最后一停后的損失。維斯塔潘在第76圈已經將差距拉開至2.2秒，并堅持至最后一圈才進站，出站后回到第4位。

最終諾里斯以3.131秒的優勢達成Pole to Win，這是諾里斯首次在摩納哥站獲勝，也是他繼開幕戰澳洲大獎賽后的首勝。同時是邁凱倫自2008年之后首次在摩納哥奪冠，進一步鞏固車隊在摩納哥最多勝場的紀錄（16勝）。

勒克萊爾衛冕失敗以亞軍完賽，皮亞斯特里連續兩場獲得季軍，在車手積分榜的分差亦被收窄至3分，維斯塔潘取得第4名。在強制兩停的規則下，頭4位車手的順序仍與起步相同。

罰退起步的漢密爾頓以第5名沖線，也是最后一位在領先圈內完賽的車手。哈賈爾創下生涯最佳完賽名次得第6名，奧康取得第7，勞森今年首次得分排第8。威廉姆斯再次雙車得分，阿爾本領先塞恩斯以第9名完賽。