Az Ausztrál Nagydíjat követően Malajziában is a brit Lewis Hamilton volt a leggyorsabb az időmérő edzésen, megelőzve csapattársát, és a hétszeres világbajnok Michael Schumachert.

Már a kvalifikáció első része jelezte, az egy körön nagyon erős Mercedes-szel mindenképpen számolni kell a szepangi katlanban, hiszen sokáig Michael Schumacher volt a leggyorsabb, és Nico Rosberg is kiváló szektoridőket repesztett. A kvalifikációs szakasz legvégén azonban jött Mark Webber és egy pazar körrel jelezte, a Red Bullal is számolni kell a pole pozícióért folyó versenyben: úgy vette át az első helyet, hogy a riválsiokhoz hasonlóan a keményebb keveréket használta.

A Q1 végén a szokásos hatos (két HRT, két Marussia, két Caterham) mellett a francia Jean-Eric Vergne búcsúzott.

A kvalifikáció második szakasza már jóval nagyobb csatározást hozott, a 10 kiadó továbbjutó helyre ugyanis legalább 14-en is eséllyel pályáztak. A nagy küzdelem miatt a két Mercedesnek, a két Lotusnak és a két Ferrarinak is fel kellett tennie a lágyabb keveréket a bejutás érdekében, miközben a McLaren és a Red Bull pilótái a keményebb papucsokon masíroztak be a Q3-ba.
A szakasz kellemes meglepetése a Sauber és Sergio Pérez lett, a "nagy kilences" (McLaren, Mercedes, Red Bull, Lotus, Alonso) mellett ugyanis ő keveredett be a mindent eldöntő kvalifikációs szakaszba, kiszorítva onnan többek között a még mindig látványosan szenvedő Felipe Massát.

A záró szakaszban Hamilton nagyon korán jelezte, hogy Ausztrália után ismét szívesen indulna a pole pozícióból, első nekifutásra nyomban hat tizeddel jobbat ment, mint csapattársa, Jenson Button. Alonsonak eközben esélye sem volt egy előkelő helyezésre, de a Q2-ben még remeklő, váltócseréje miatt öthelyes rajt-hendikeppel induló Kimi Räikkönen sem volt veszélyes a McLarenekre.

A szuper-DRS-üknek köszönhetően egy körön rendkívül erős Mercedesek csak egyszer próbálkoztak a Q3-ban, Michael Schumacher ráadásul kis híján Hamiltont is megelőzte: 179 ezredes lemaradással került a második helyre. Rosberg többször belehibázott a gyors körébe, így csak csapattársától lemaradva a nyolcadik helyen végzett.

Az utolsó másodpercekben Vettel, Webber és Button is nagy rohamra indult, igaz, előbbi a kemény keverékű abroncsokat használva. Így a pole pozícióra nem volt esélye, (csak hatodikként zárt) de a versenyt jelentős taktikai előnyből várhatja. Jenson Button 23 ezreddel megelőzve Schumachert végül a második, Webber egy tizeddel lemaradva a hétszeres bajnoktól a negyedik helyen zárt.