Daniel Holgado bersinar di Montmelo dengan penampilan kuatnya dalam Free Practice 3 sebelum sesi kualifikasi. Pembalap Spanyol ini berhasil memecahkan rekor waktu tercepat dengan mencatatkan 1:41,549 untuk meraih pole position pertamanya di kelas intermediate, mengungguli Jake Dixon dan Collin Veijer. Sebaliknya, para pembalap yang bersaing untuk gelar akan memulai balapan dari posisi belakang, seperti Manu Gonzalez yang akan start dari urutan ke-12 di depan Diogo Moreira, serta Aron Canet di posisi kesembilan. Sesi kualifikasi Moto2 berlangsung dalam kondisi yang lebih panas dengan suhu udara mencapai 28º C dan suhu aspal 38º C.
David Alonso, sorotan utama dalam Q1, gagal memasuki 14 besar setelah memenangkan GP Hungaria. Juara Moto3 bertahan, Albert Arenas, berhasil mencatatkan waktu kompetitif dengan 1:41,965, unggul 0,1 detik dari pembalap seperti Celestino Vietti, dan Zonta van der Goorbergh. Di Q2, Jake Dixon memuncaki klasemen dengan waktu 1:41,629, tetapi posisinya direbut oleh Daniel Holgado dengan selisih 0,1 detik.
Holgado mencatatkan waktu 1:41,549 untuk memenangkan pole position, diikuti oleh Jake Dixon dan Collin Veijer. Pembalap Valencia ini berhasil mengungguli para pesaingnya, termasuk Manu Gonzalez yang akan memulai balapan dari urutan kedua belas. Hasil kualifikasi Moto2 di Barcelona menunjukkan dominasi Holgado, sementara pembalap lain seperti Albert Arenas, Barry Baltus, dan Dani Muñoz juga memulai balapan dari posisi yang menjanjikan.
