Πολύ καλός καιρός και λαμπρός ήλιος υποδέχτηκαν τους οδηγούς στο ξεκίνημα των κατατακτηρίων. Το μυστικό στο Q1 ήταν η χρήση των ελαστικών, αλλά με δεδομένη τη μεγάλη διαφορά στους χρόνους που δίνουν οι δύο γόμες στο Sochi (μεσαία και μαλακή) οι ομάδες δεν πήραν μεγάλα ρίσκα και ακόμα και οι Mercedes βγήκαν από το ξεκίνημα με τα μαλακά ελαστικά. Καθώς στη Ρωσία τρέχουν 21 μονοθέσια, με τη Marussia να κατεβάζει μόνο τον Chilton, στο τέλος του Q1 αποκλείστηκαν οι 5 πιο αργοί οδηγοί. Έτσι, την ώρα που ο Hamilton έπαιρνε την πρώτη θέση, είχαμε την πρώτη έκπληξη: οι Felipe Massa, Pastor Maldonado, Marcus Ericsson, Kamui Kobayashi και Max Chilton γυρνούσαν στα γκαράζ τους, έχοντας ολοκληρώσει τη δουλειά τους για το Σάββατο. Ο Massa αντιμετώπισε πρόβλημα με την πίεση του καυσίμου στο μονοθέσιο της Williams και γι ‘αυτό έμεινε στη 18η θέση.

Στο Q2 τα πράγματα άρχισαν να σοβαρεύουν, με την είσοδο στη 10άδα να γίνεται όλο και πιο δύσκολη όσο έπεφταν οι χρόνοι. Οι Mercedes παρέμεναν φυσικά ταχύτατες αλλά τις εντυπώσεις έκλεβε ο Valtteri Bottas με τη Williams, που ήταν ο μόνος που έδειχνε να μπορεί να τις πλησιάσει, έστω και λίγο. Εντυπωσιακός ήταν και ο Daniil Kvyat με την Toro Rosso, που προσπαθούσε στο GP της πατρίδας του να τρέξει στο Q3 μπροστά στους συμπατριώτες του. Δεν έδειχναν να κινδυνεύουν ούτε οι McLaren, που στο Sochi έδειχναν το καλό τους πρόσωπο. Τα πράγματα ήταν πιο δύσκολα για τις Ferrari και τις Red Bull, που χρειάστηκε να προσπαθήσουν για να εξασφαλίσουν θέσεις στη 10άδα. Τελικά τα κατάφεραν οι τρεις στους τέσσερις, με τον Sebastian Vettel να μην καταφέρνει να κάνει χρόνο αρκετά καλό για να τον φέρει στο Q3 και να μένει στην 11η θέση. Μαζί του αποκλείστηκαν από τη συνέχεια οι Nico Hulkenberg, Sergio Perez, Esteban Gutierrez, Adrian Sutil και Romain Grosjean.

Το Q3 ξεκίνησε με όλο τον κόσμο να θεωρεί δεδομένη την κατάληψη της Mercedes στην πρώτη σειρά και το ενδιαφέρον ήταν ποιος από τους δύο θα ήταν στην pole και ποιος στη 2η θέση. Πολύ μεγάλο ενδιαφέρον επίσης είχε η διαμόρφωση του grid πίσω από τις Mercedes. Οι απαντήσεις, φυσικά, δόθηκαν στην πίστα. Στην πρώτη γρήγορη προσπάθεια ο Nico Rosberg ήταν ταχύτερος, καθώς ο Lewis Hamilton έκανε ένα λάθος. Αυτό έδωσε την ευκαιρία στους Bottas, Button, Alonso και Kvyat να μπουν ανάμεσά τους. Ο Hamilton βελτίωσε σημαντικά το χρόνο του και ανέβηκε πρώτος και ο Rosberg στη δεύτερη προσπάθειά του έκανε εκείνος ένα μικρό λάθος, για να μείνει δεύτερος.

Το αξιοσημείωτο ήταν ότι οι οδηγοί δεν μπήκαν για αλλαγή ελαστικών και έκαναν τις προσπάθειές τους στο Q3 με το ίδιο σετ. Αυτό τους έδωσε την ευκαιρία και για 3ο γρήγορο γύρο, στον οποίο ο Lewis Hamilton κατάφερε να βελτιωθεί αρκετά για να εξασφαλίσει την pole position και ο Nico Rosberg για να πάρει τη 2η θέση στην εκκίνηση. Ο Valtteri Bottas ήταν έτοιμος να κάνει τη μεγάλη έκπληξη και να υποσκελίσει τις Mercedes καθώς ήταν ταχύτερος από τον Hamilton στα 2/3 του γύρου του αλλά ένα λάθος στην τελευταία στροφή τον «περιόρισε» στην 3η θέση της εκκίνησης. Ο Jenson Button έφερε τη McLaren του στην 4η θέση και συμπλήρωσε τη 2η σειρά. Εντυπωσιακός ο Daniil Kvyat, πήρε την 5η θέση στον αγώνα της πατρίδας του, μπροστά από τους Kevin Magnussen, Daniel Ricciardo, Fernando Alonso, Kimi Raikkonen και Jean-Eric Vergne.

Τα αποτελέσματα των κατατακτηρίων δεν έχουν ακριβή προβολή στο grid του αγώνα καθώς τέσσερις οδηγοί έχουν ποινές. Ο Maldonado κουβαλά 5 θέσεις από τον προηγούμενο αγώνα που άλλαξε κινητήρα. Ποινή 5 θέσεων έχει και ο Chilton για αλλαγή κιβωτίου, οπότε η τελευταία σειρά δεν θα αλλάξει. Πιο μπροστά, ο Nico Hulkenberg έχει επίσης ποινή 5 θέσεων για αλλαγή κιβωτίου και αντί για τη 12η θέση θα εκκινήσει από τη 17η. Τέλος, την ίδια ποινή έχει ο Magnussen, ο οποίος θα πέσει από την 6η στην 11η θέση.