Niemiec minął linię mety z przewagą 6,6 sekundy, jednak po drugim pit stopie jego przewaga nad Hamiltonem wynosiła aż 20 sekund. Na trzecim miejscu podium znalazł się drugi z kierowców Mercedesa – Valtteri Bottas, któremu nie udało się zamienić pole position na zwycięstwo.
Vettel popisał się bardzo dobrym startem, pokonując Lewisa Hamiltona już na dojeździe do drugiego zakrętu, następnie wywierając presję na liderującym Bottasie. Kierowca Mercedesa narzekał na problemy z przyczepnością tylnej partii bolidu spowodowanej złym ciśnieniem w oponach.
Gdy strata Hamiltona zrobiła się na tyle duża, że nie mógł już używać systemu DRS, skupił się na zostawieniu za sobą kierowców Red Bull Racing – Maxa Verstappena i Daniela Ricciardo. Z wszystkich kierowców w czołówce to Vettel jako pierwszy zjechał po nowe opony po pokonaniu 10 okrążeń, zakładając drugi komplet supersoftów.
Na czwartym miejscu linię mety minął Kimi Raikkonen, tracąc do Bottasa zaledwie 2 sekundy. Czołową piątkę zamknął Daniel Ricciardo, pokonując dobrze dysponowanego Felipe Massę. Najszybszą dziesiątkę zamknęli Sergio Perez, Romain Grosjean, Nico Hulkenberg oraz Esteban Ocon.
Wracający po kontuzji Pascal Wehrlein zakończył zmagania w Bahrajnie na 11. miejscu, będąc pierwszym ze zdublowanych zawodników. Ostatnim kierowcą, który minął linię mety był Fernando Alonso. Pełnego dystansu nie pokonało aż sześciu kierowców, a drugi z reprezentantów McLarena Stoffel Vandoorne nawet nie zaczął rywalizacji, gdyż w jego samochodzie doszło do usterki.
