サンマリノGP予選は、地元イタリアのマルコ・ベッツェッキ（アプリリア・レーシング）がQ2終盤に1分30秒134のタイムを叩き出し、ポールポジションを獲得した。アレックス・マルケス（BK8グレシーニ・レーシングMotoGP）にわずか0.088秒差で競り勝った。Q1から勝ち上がったファビオ・クアルタラロ（モンスターエナジー・ヤマハMotoGP）もトップから0.1秒以内の好タイムを記録し、フロントローを獲得。マルク・マルケス（ドゥカティ・レノボ・チーム）は4番手から決勝を迎えることとなった。
Q1 クアルタラロとアルデゲルがQ2進出
Q1では、ファビオ・クアルタラロが1分30秒842で先行。フェルミン・アルデゲル（BK8グレシーニ・レーシングMotoGP）がわずか0.010秒差で続き、2人がQ2進出を決めた。
Q2 ポール争いは最終盤へ
序盤、マルク・マルケスが1分30秒624を記録。その背後を走っていた弟のアレックス・マルケスが1分30秒222を記録し、暫定ポールを奪取。
2度目のタイムアタックでは、バニャイア、ベッツェッキ、ホルヘ・マルティン（アプリリア）がターン1でミス。マルク・マルケスはアコスタとともにタイムを更新するが、アコスタはターン14で転倒。一方、マルク・マルケスは2番手に浮上した。
バニャイアは次のラップで6番手から4番手へ浮上。その直後、クアルタラロとベッツェッキがタイムを更新する走行。ベッツェッキはホルヘ・マルティンの助けもありトップタイムを更新。
その後、クアルタラロは再び好タイムを刻むも、ベッツェッキとの差0.094秒を刻むことは出来ず最終的にベッツェッキがポールポジションを獲得した。
予選1位 マルコ・ベッツェッキ
「素晴らしい走行ができましたね。ラップタイムも午前の内容も含めて良かったです。自分のパフォーマンスにも満足していますし、チームも素晴らしい作業をしてくれてバイクのフィーリングも最高です。多くのファンの応援が大きな力です。ファンに恩返しができる走りをしたいですし、今日の午後のすプリント、明日の決勝で良い走りがしたいですね。」
予選2位 アレックス・マルケス
「フロントローを獲得出来たことはこのトラックにおいては重要です。特に序盤のコーナーがトリッキーですからね。今日は苦戦していたのでフロントローを期待していませんでした。最初の走行はまとまりませんでしたが、2回目の走行はしっかりとまとめることが出来ましたね。素晴らしい仕事が出来て嬉しいです。」
予選3位 ファビオ・クアルタラロ
「今週末は今シーズンで最もタフな週末でしたが、チームと共に素晴らしい作業をして問題を解決出来ました。1周のタイムに集中するのは自分の強みですが、3位は予想外でした。チームの作業に感謝したいと思います。レースでどんな走りができるか楽しみです。」