サンマリノGPはスタート後からホルヘ・マルティンがリード、スペシャルカラーのフランチェスコ・バニャイアが2位、マルコ・ベッツェッキが3位でレースが進行する。
4位はブラッド・ビンダー、ダニ・ペドロサが続いていたが、ブラッド・ビンダーがリタイアしたことでダニ・ペドロサが4位となった。その後トップ2名の順位は変わらずホルヘ・マルティンが優勝、2位にマルコ・ベッツェッキとなった。
スプリントレース同様にフランチェスコ・バニャイアを最終ラップで追い回したダニ・ペドロサだが、わずかに及ばずフランチェスコ・バニャイアが3位、4位ダニ・ペドロサとなった。5位にマーべリック・ビニャーレス、6位ミゲル・オリヴェイラ、7位マルク・マルケス、8位ラウル・フェルナンデス、9位ルカ・マリーニ、10位ヨハン・ザルコとなった。
ホルヘ・マルティンはこれでスプリントレースと合わせて今週2勝を達成している、なお、ダニ・ペドロサは4位を2度獲得、カーボンシャーシを使用しており、月曜日に開催されるテストでは、ファクトリーライダー達もカーボンシャーシをテストするかもしれない。
サンマリノGP 決勝レース結果
| 順位 | ゼッケン | ライダー名 | メーカー | タイム |
| 1位 | 89 | ホルヘ・マルティン | DUCATI | 41’33.421 |
| 2位 | 72 | マルコ・ベッツェッキ | DUCATI | 41’34.771 |
| 3位 | 1 | フランチェスコ・バニャイア | DUCATI | 41’37.233 |
| 4位 | 26 | ダニ・ペドロサ | KTM | 41’37.902 |
| 5位 | 12 | マーべリック・ビニャーレス | APRILIA | 41’43.931 |
| 6位 | 88 | ミゲル・オリヴェイラ | APRILIA | 41’45.695 |
| 7位 | 93 | マルク・マルケス | HONDA | 41’46.997 |
| 8位 | 25 | ラウル・フェルナンデス | APRILIA | 41’47.512 |
| 9位 | 10 | ルカ・マリーニ | DUCATI | 41’48.403 |
| 10位 | 5 | ヨハン・ザルコ | DUCATI | 41’48.905 |
| 11位 | 73 | アレックス・マルケス | DUCATI | 41’49.123 |
| 12位 | 41 | アレイシ・エスパルガロ | APRILIA | 41’49.299 |
| 13位 | 20 | ファビオ・クアルタラロ | YAMAHA | 41’49.319 |
| 14位 | 33 | ブラッド・ビンダー | KTM | 41’57.199 |
| 15位 | 21 | フランコ・モルビデッリ | YAMAHA | 41’58.000 |
| 16位 | 37 | アウグスト・フェルナンデス | KTM | 42’04.651 |
| 17位 | 49 | ファビオ・ディ・ジャンアントニオ | DUCATI | 42’05.958 |
| 18位 | 6 | ステファン・ブラドル | HONDA | 42’08.751 |
| 19位 | 30 | 中上 貴晶 | HONDA | 42’17.022 |