A kvalifikáció drámai fordulatokat hozott már a legelső szakaszban is, amikor Fernando Alonso műszaki hiba miatt félreállni kényszerült, piros zászlós megszakítást előidézve. A Q2-ben a McLarennél Oscar Piastri meglepetésszerűen kiesett, míg Lando Norris az utolsó pillanatban megnyerte a második etapot Max Verstappen és a Ferrarik előtt, akik az edzés korábbi szakaszaiban is harcban voltak az élmezőnyben.
A mindent eldöntő Q3-ban óriási csatát láthattunk a pole pozícióért. Noha Charles Leclerc sokáig vezetett, az utolsó gyorskörök során a Mercedesek hatalmasat javítottak. George Russell vette át a vezetést, de végül Lewis Hamilton egy hajszállal, 1:16.514-es idővel még rajta is túlszárnyalt.
Leclerc elhibázta az utolsó próbálkozását, Max Verstappen pedig hiába haladt remek körön, elfékezte magát, így meg kell elégednie a negyedik hellyel, amit ráadásul a pénteki incidenséért kapott egyhelyes rajtbüntetése is befolyásolhat.
A harmadik helyen záró Leclerc mögött Andrea Kimi Antonelli lett az ötödik, miközben Lando Norris beérte a hatodik pozícióval. Az alábbiakban részletesen is áttekinthető az időmérő edzés teljes végeredménye.
Mexikói Nagydíj, időmérő, végeredmény:
| Poz. | Versenyző | Csapat | Idő |
| 1 | Lewis Hamilton | Ferrari | 1:16.514 |
| 2 | George Russell | Mercedes | 1:16.523 |
| 3 | Charles Leclerc | Ferrari | 1:16.633 |
| 4 | Max Verstappen | Red Bull Racing | 1:16.692 |
| 5 | Kimi Antonelli | Mercedes | 1:16.707 |
| 6 | Lando Norris | McLaren | 1:16.824 |
| 7 | Isack Hadjar | Red Bull Racing | 1:16.900 |
| 8 | Liam Lawson | Racing Bulls | 1:17.029 |
| 9 | Arvid Lindblad | Racing Bulls | 1:17.117 |
| 10 | Pierre Gasly | Alpine | 1:17.153 |
| 11 | Nico Hülkenberg | Audi | 1:17.306 |
| 12 | Franco Colapinto | Alpine | 1:17.640 |
| 13 | Oscar Piastri | McLaren | 1:17.646 |
| 14 | Gabriel Bortoleto | Audi | 1:17.680 |
| 15 | Oliver Bearman | Haas | 1:18.083 |
| 16 | Carlos Sainz | Williams | 1:18.885 |
| 17 | Alexander Albon | Williams | 1:18.630 |
| 18 | Fernando Alonso | Aston Martin | 1:18.908 |
| 19 | Ryo Hirakawa | Haas | 1:18.958 |
| 20 | Lance Stroll | Aston Martin | 1:19.072 |
| 21 | Sergio Pérez | Cadillac | 1:19.105 |
| 22 | Valtteri Bottas | Cadillac | 1:19.852 |