A futam száraz időben indult, és már ekkor látszott, hogy a meteorológusok által beígért esőből szinte biztosan nem lesz semmi - ahogyan végül nem is lett, így a bahreinihez hasonló, tehát viszonylag kevés akcióval tartkított versenyre és a Red Bull Racing könnyed kettős győzelmre lehetett számítani.
A rajt teljesen simán zajlott, Mark Webber megőrizte vezető helyét, bár Sebastian Vettel, Lewis Hamilton és Fernando Alonso nem könnyítette meg a dolgát, végül az első kanyar után is ugyanaz maradt köztük a sorrend, mint ahogy a rajtrácsra felálltak. Mögöttük Jenson Button és Michael Schumacher is megtartotta a rajtpozícióját, Felipe Massának pedig sikerült a 9-ről a 7. helyre felkapaszkodnia.
Az első kanyarokban történő adok-kapok nagy vesztese Robert Kubia és Kobajasi Kamui lett, mindketten visszacsúsztak ugyanis a középmezőny sűrűjébe. Pedro de la Rosának nem sikerült túl jól a hazai futama, már rögtön az első körben kiállni kényszerült egy kerékcserére, ugyanis bal hátsó defektet kapott, majd a 21. körben műszaki probléma miatt feladta a versenyt, Bruno Senna és Heikki Kovalainen pedig még az első körökben kiszálltak a küzdelemből.
A betervezett kerékcserék sorata a 13. körben, kezdődött meg, ami az élmezőnyben végre hozott némi változást: Webber tovább növelte előnyét, míg Hamiltonnak sikerült Vettel elé kerülnie. Mögöttük Alonso a 4. helyen maradt, de a hétszeres világbajnok Schumacher megelőzte Buttont, így kettejük közt izgalmas csata alakult ki, mivel a McLaren autója látványosan gyorsabb volt, mint a Mercedes, de az uralkodó világbajnok nem bírt a német legendával, azonban kettejük viaskodását kihasználva Massa is elkezdett felzárkózni rájuk.
Massa mellesleg egy lekörözés során összekoccant Karun Chandhokkal, mivel valószínűleg a Hispania Racing versenyzője nem volt rá felkészülve, hogy Schumacher és Button után érkezik még egy 3. autó is, akit el kell engednie, ezért Massa megkérdezte, ne menjen-e be a bokszba, hogy rendbe tegyék a sérült első légterelőjét, amire néhány körrel később viccesen azt válaszolta a szerelője, hogy maradjon a pályán, mivel a Ferrari 1 másodpercet gyorsult ütközés után.
Az élmezőnyben mindenki a keményebb keverékű gumikat tette fel a kiállásakor, és nagyon úgy látszott, hogy azokkal fogják teljesíteni a maradék távot, úgyhogy senki nem erőltette túlságosan az előzést, bár Alonso nem spórolt, igyekezett a lehető leggyorsabb köröket futni - bár ő meg is tehette, mivel mögötte a Schuamcher vezette hármasfogat annyival volt lemaradva, hogy könnyedén belefért volna egy kerékcsere.
Az utolsó körökben azonban Vettelt ismét megtréfálta a technika ördöge - bár a mindig mosolygós német ezekben a pillanatokban valószínűleg nem nevetett, ugyanis a fékeivel akadtak problémák. Ezt megpróbálta orvosolni: először kiállt a bokszba egy kerékcserére - mellesleg átengedte ezzel Alonsonak a 3. helyet - azonban ez nem segített, így az utolsó körökben extrém fékkímélő vezetéssel terelgette Red Bullját a cél felé, ami azt jelentette, hogy a motorféket igyekezett használni, és a féktávoknál - fiunoman szólva - nem feszegette a határokat.
Az utolsó előtti körben Hamiltonnal is kibabrált a technika: bal első defektet kapott, ráadásul egy nyújtott jobbos kellős közepén, ezért rögtön ki is csúszott a pályáról, és eltörte a McLarenje felfüggesztését, így a 2. pozíciból feladni kényszerült a futamot.
Mark Webber teljesen sima rajt-cél győzelmet aratott tehát a 2010-es Spanyol nagydíjon, úgy, hogy egyetlen pillanatig sem veszélyeztette senki az első helyét. Mögötte Fernando Alonsót intették le, akinek ez a második hely felér egy győzelemmel is, hiszen Webberrel nem lehetett versenyezni, de legalább a hazai futamán a pódiumon pezsgőzhetett - a közönség legnagyobb örömére. Sebastian Vettel végül felvitorlázott szinte fék nélküli autóval a dobogóra, rengeteg pontot mentve ezzel a világbajnokságban.
Michael Schuamcher lett a 4., ami a visszatérése óta elért legjobb eredménye, és először verte meg futamon márkatársát, a gyenge hétvégét kifogó Nico Rosberget. Jenson Button 5. lett, hiába volt gyorsabb, mint az előtte haladó Mercedes, de a pontversenyben így is ő maradt az élen. Mögöttük Massa ért be, aki a futam nagy részét vonatozással töltötte, és ismét alaposan elmaradt kétszeres világbajnok csapattársától. A további pontszerző helyeket Adrian Sutil, Robert Kubica, Rubens Barrichello és Jaime Alguersuari foglalta el, amiben főleg Barrichello jó szereplése meglepő, ugyanis az időmérő után úgy tűnt, hogy a Williams zsákutcába futott a fejlesztésekkel, de a verseny után nagyon úgy néz ki, mégis jó irányba indultak el.
Végeredmény:
19. Lucas di Grassi
18. Timo Glock
17. Jarno Trulli
16. Nico Hülkenberg
15. Vitantonio Liuzzi
14. Lewis Hamilton
13. Nico Rosberg
12. Kobajasi Kamui
11. Vitalij Petrov
10. Jaime Alguersuari
9. Rubens Barrichello
8. Robert Kubica
7. Adrian Sutil
6. Felipe Massa
5. Jenson Button
4. Michael Schumacher
3. Sebastian Vettel
2. Fernando Alonso
1. Mark Webber