4月17日，2011賽季F1上海站進行了正賽的激烈角逐。邁凱輪車隊的漢密爾頓憑借三停戰(zhàn)術帶來的輪胎優(yōu)勢，成功擊敗紅牛車手維特爾，贏得了比賽冠軍。桿位發(fā)車的維特爾獲得亞軍，第18位發(fā)車的紅牛車手韋伯一路猛超，最終獲得季軍。
比賽開始前20分鐘，漢密爾頓的賽車在檢測圈中出現(xiàn)了漏油問題，邁凱輪車隊立即展開搶修，并趕在維修通道關閉前讓其返回賽道。漢密爾頓的賽車在暖胎圈前完成了最后的組裝，比賽隨即正式開始。
排位前十的車手全部采用軟胎起步，維特爾的發(fā)車非常糟糕，他原想利用切線起步阻擋同樣頭排發(fā)車的巴頓，但卻被兩輛邁凱輪賽車接連超越，落到第3。羅斯伯格緊隨其后，馬薩超越隊友阿隆索升至第5，而第14位發(fā)車的舒馬赫同樣表現(xiàn)出色，在第1圈成功升至第9位。
第9圈，韋伯的硬胎遇到了抓地力問題，被佩雷茲和巴里切羅接連超越。第10圈，阿古爾蘇阿里首先進站換胎，但出站后不久他的賽車卻發(fā)生了輪胎脫落，不得不退出比賽。接著，舒馬赫和韋伯都換上軟胎，羅斯伯格也在第12圈完成了首次停站。
第14圈，漢密爾頓的輪胎衰竭嚴重，被維特爾利用可調尾翼超越。緊接著巴頓發(fā)生低級失誤，進站換胎時停到了紅牛的維修區(qū)，因此失去了領先位置。隨后，馬薩也超越了漢密爾頓，羅斯伯格依靠提前進站的優(yōu)勢升至首位，隊友舒馬赫暫列第6，阿隆索緊隨其后，韋伯上升到第11，但他的KERS系統(tǒng)仍然不能使用。
第26圈，采用三次停戰(zhàn)策略的梅賽德斯和邁凱輪先后完成了第二次換胎，紅牛車隊中，韋伯采用三停而維特爾采用兩停。同樣采用兩停的阿隆索則遇到了麻煩，接連被對手超越跌至第6位。第36圈，兩位邁凱輪車手展開了激烈較量，漢密爾頓成功超越巴頓升至第2。
第42圈，采用兩停和三停的大部分車手都完成了最后一次進站。比賽進入最后10圈，維特爾仍然領先，后面的漢密爾頓僅落后1.6秒，馬薩排在第3的位置，但他僅領先巴頓0.3秒。第52圈，漢密爾頓終于利用內線超越了維特爾升到首位。最后1圈，韋伯成功超越巴頓贏得第3。
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名次
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車手
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車隊
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成績
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1
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漢密爾頓
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邁凱輪
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1h36:58.226
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2
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維特爾
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紅牛
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+5.1 秒
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3
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韋伯
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紅牛
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+7.5 秒
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4
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巴頓
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邁凱輪
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+10.0 秒
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5
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羅斯伯格
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梅賽德斯
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+13.4 秒
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6
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馬薩
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+15.8 秒
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7
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阿隆索
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法拉利
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+30.6 秒
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8
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舒馬赫
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梅賽德斯
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+31.0 秒
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9
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佩特羅夫
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+57.4 秒
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10
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小林可夢偉
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索伯
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+63.2 秒
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11
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迪-雷斯塔
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印度力量
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+68.7 秒
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12
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海菲爾德
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雷諾
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+72.7 秒
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13
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巴里切羅
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威廉姆斯
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+90.1 秒
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14
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布艾米
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紅牛二隊
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+90.6 秒
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15
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蘇蒂爾
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印度力量
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+1 圈
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16
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科瓦萊寧
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蓮花
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+1 圈
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17
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佩雷茲
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索伯
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+1 圈
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18
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馬爾多納多
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威廉姆斯
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+1 圈
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19
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特魯利
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蓮花
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+1 圈
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20
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安布羅西奧
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維珍
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+2 圈
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21
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格洛克
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維珍
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+2 圈
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22
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里尤茲
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HRT
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+2 圈
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23
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卡斯基延
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HRT
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+2 圈
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退賽
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阿古爾蘇阿里
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紅牛二隊
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+47 圈
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最終，漢密爾頓獲得了2011賽季F1中國站的冠軍，維特爾屈居第2，韋伯從第18位起步經過連續(xù)超車獲得第3。排名第4至第10的車手分別是：巴頓、羅斯伯格、馬薩、阿隆索、舒馬赫、佩特羅夫和小林可夢偉。