Der Mercedes-Fahrer brauchte für den 5,419 Kilometer langen Kurs im Hafen von Valencia 1:41,175 Minuten und war um 0,164 Sekunden schneller als der WM-Führende Lewis Hamilton im McLaren. Dritter wurde Hamiltons Teamkollege und Weltmeister Jenson Button.
Zweitbester Deutscher war Sebastian Vettel im Red Bull als Sechster. Rekordweltmeister Michael Schumacher, der erstmals auf der Strecke an der spanischen Mittelmeerküste fuhr, kam im zweiten Mercedes auf Rang acht. Nico Hülkenberg wurde im Williams Elfter, Timo Glock im Virgin 20.
Der neunte von 19 Saisonläufen startet am 27. Juni. In der WM-Wertung liegt Hamilton mit 109 Punkten vorn. Zweiter ist Button (106) vor dem zweiten Red-Bull-Fahrer Mark Webber (103) und Lokalmatador Fernando Alonso (94) im Ferrari. Vizeweltmeister Vettel (90) rangiert an fünfter Stelle, dahinter kommt Rosberg (74).