皮亞斯特里在最后6圈的重新起步中順利帶出，最終力退隊友諾里斯和維斯塔潘奪得西班牙大獎賽冠軍。

歐洲3連賽的最后一站在加泰賽道舉行，同時是F1 第35次在此地舉行西班牙站。今場也是FIA實施新頭翼技術指令的賽站，但前列集團的競爭態勢在排位賽并沒有明顯的改變，邁凱倫雙車占據頭排，皮亞斯特里領先諾里斯 0.2秒奪得本季第4個桿位，維斯塔潘在造出與拉塞爾一樣單圈的情況下排在第3位起步，拉塞爾則排第4。

今場有一位車手改從維修站起步，角田裕毅在Q1表現掙扎只得最后一名，他在賽前修改懸掛和前后翼設定。而原本排第14位起步的斯特羅爾因手部舊傷復發宣布退賽，令本場只剩19部賽車參賽。

66圈的正賽在當地時間15：00舉行，當地氣溫29°C，賽道溫度高達50°C。由于輪胎損耗非常高，今場一直是傳統的兩停賽站。根據輪胎供貨商的仿真數據，「C3軟胎、C2中胎、C3軟胎」是主流策略，考慮到軟胎的損耗情況，各車隊將傾向于采用undercut策略。果然除了角田用中胎之外，其余18位車手都是用軟胎起步。

5盞紅燈熄滅后，皮亞斯特里的起步極佳早早帶出，但隊友諾里斯的速度稍慢，在T1就被維斯塔潘從外線超越跌至第3。兩位法拉利車手漢密爾頓和勒克萊爾都超越了拉塞爾升至第4、5位。而中游的霍肯伯格從第16位起步，憑借激進的起步一舉上升至第10位，將主場車手阿隆索踢出積分圈。

維斯塔潘在第3圈一度進入皮亞斯特里的 DRS范圍，但對方即刻拉開距離并造出最快單圈，兩人在第5圈相差2.4秒。令人意外的是，首位進行強制進站的車手是角田，他在第9圈從中胎換上軟胎，一圈后輪到霍肯伯格和塞恩斯進站，二人分別換上中胎和軟胎，由此展開首輪進站潮。

到第12圈，諾里斯開始向維斯塔潘展開反攻，成功在起終點直路以DRS輕松超車回到第2位。維斯塔潘隨即在這一圈進站換另一套軟胎，打算重新undercut 諾里斯，離站后處于第8位。漢密爾頓和勒克萊爾亦分別在第17和第18圈進站換中胎，應對后車的潛在undercut。

此時場上分成兩種策略，一派是以紅牛、威廉姆斯、加斯利以及博托萊托為代表的延續軟胎策略。另一種策略是更換中胎進行長距離作戰，以法拉利、梅奔、小紅牛和索伯為首。

第一位進站的邁凱倫車手是暫居次席的諾里斯，他在第21圈結束時換上中胎，隊友皮亞斯特里在一圈后也完成第一停，同樣更換中胎作賽。此時所有賽車都已經完成一次常規進站，繼續使用軟胎沖刺的維斯塔潘成功undercut兩位邁凱倫車手取得領先，但他還需要再停一次換上不同的合成物。

另一方面，阿爾本和勞森在爭奪第12位，期間勞森 在T1將阿爾本逼出賽道。一圈后阿爾本 在T1內線進攻勞森時發生碰撞，導致他的頭翼受損。不久后賽會裁定阿爾本駛離賽道獲取優勢被罰10秒，威廉姆斯先指示阿爾本進站受罰，以免將懲罰帶到下一場比賽，回到賽道再跑一圈后返回維修站退賽。

領先的維斯塔潘在第30圈完成第2次進站換上中胎，他出站后跌至第4位。雖然皮亞斯特里和諾里斯回到第1、2位，但實際上他們正面臨被undercut的風險。此時場上有18位車手使用中胎，只有可能進行3停以及為車隊拿數據的角田用軟胎。

第2輪進站潮在第40圈開始，勒克萊爾率先換上他的最后一套新中胎，拉塞爾則在下一圈換軟胎，計劃超越兩位法拉利車手爭取第4名。來到最后20圈，皮亞斯特里領先諾里斯 4.9秒，維斯塔潘則已經追至諾里斯身后4.3秒。同一圈漢密爾頓進行最后一停，但技師在更換右前輪的時候損失時間，結果出站后被拉塞爾 undercut跌至第7位。

另一方面，紅牛今場選擇激進的3停策略，在第47圈結束后再更換一套舊軟胎。諾里斯和皮亞斯特里也在隨后兩圈完成最后一停，同樣換舊軟胎。在第50圈， 皮亞斯特里領先諾里斯 2.9秒，維斯塔潘則再落后1.3秒位居第3，但他透過無線電表示賽車操控性不盡理想。

及至最后11圈，梅奔繼伊莫拉和摩納哥站之后連續3場出現機件故障，安東內利的賽車在第2計時段冒出白煙，只能在T10停車退賽，但安東內利在離開賽車后沒有將方向盤裝回賽車上。

事故先后引發虛擬安全車和安全車，所有前列車手馬上進站換胎。這時候大部分車手選擇里程較少的舊軟胎，準備最后沖刺。不過紅牛卻為維斯塔潘換上一套全新的硬胎，也是頭10名中唯一使用非軟胎的車手，第11位的奧康則選用中胎。

比賽在第61圈恢復綠旗，皮亞斯特里和諾里斯早早拉開距離，維斯塔潘卻在出最后一個彎時失誤導致后輪打滑，使勒克萊爾得以在T1超車搶走季軍位置。后方的拉塞爾也欲在T1內線超越維斯塔潘卻發生碰撞，令維斯塔潘只能走向避車道，但仍保持第4位。

賽會在調查后裁定維斯塔潘需要將位置讓回拉塞爾，維斯塔潘先在T4后減速讓對方超越，但隨即在T5加速反超，兩人在彎中再次發生碰撞。雖然維斯塔潘為免被判罰在T12再度讓過拉塞爾，但賽會還是決定再度展開調查，并在沖線后裁定維斯塔潘構成事故加罰10秒，令他在重新起步后從第3名迅速跌至第10。

最終皮亞斯特里以2.471秒的優勢領先諾里斯奪下本季第5勝，進一步拉開積分榜領先優勢。勒克萊爾在重新起步后穩守第3，連續兩站登上頒獎臺，但他因為重新起步時在T1與 維斯塔潘出現擦撞被賽會調查。拉塞爾則在與維斯塔潘周旋后取得第4名。

霍肯伯格在重新起步后以DRS超越漢密爾頓升上第6位，再得益于維斯塔潘被罰，成功以第5名沖線，成為本場的最佳中游車手，亦是索伯車隊繼2022年伊莫拉站之后的最佳成績。其余得分車手分別是漢密爾頓、哈賈爾、加斯利、本賽季首次得分的主場車手阿隆索以及被罰的維斯塔潘。