Hamilton, care a câștigat un record de șase Mari Premii ale Chinei, a parcurs cei 5,451 km ai Circuitului Internațional Shanghai în 01:30,849sec, la doar al doilea său weekend cu Ferrari.
Campionul mondial în exercițiu Max Verstappen de la Red Bull a fost al doilea la 0.018sec în urmă, iar Oscar Piastri de la McLaren al treilea.
Charles Leclerc a fost al patrulea cu al doilea Ferrari, George Russell de la Mercedes a fost al cincilea, iar liderul actual al campionatului, Lando Norris, a fost doar al șaselea, după ce a abandonat ultimul său tur.
Hamilton a fost ovaționat de fanii din Shanghai.
"Sunt puțin șocat", a declarat britanicul de șapte ori campion mondial, care a ocupat doar locul 10 la debutul său cu Ferrari în cursa de deschidere a sezonului de la Melbourne.
"Nu pot să cred că am obținut un pole pentru sprint. Ne pune într-o situație bună pentru cursă".
Kimi Antonelli cu un Mercedes, RB-ul lui Yuki Tsunoda, Williams-ul lui Alex Albon și Aston Martin-ul lui Lance Stroll au completat top 10.
Toate mașinile au fost obligate să ruleze pe pneuri cu compoziție medie în primele două sesiuni de calificări sprint, denumite SQ1 și SQ2.
Liam Lawson, debutantul Red Bull, a început prost weekendul, nereușind să treacă de prima sesiune după ce i s-a șters un timp de tur pentru depășirea limitelor pistei, iar neozeelandezul va pleca de pe locul 20.
De asemenea, au fost eliminați după prima sesiune perechea de la Alpine, formată din Jack Doohan și Pierre Gasly, Esteban Ocon de la Haas și Sauber-ul lui Nico Hulkenberg.
În SQ2, Fernando Alonso a ocupat locul 11 cu Aston Martin și a ratat intrarea în top 10. Au mai fost eliminați Haas-ul lui Oliver Bearman, Williams-ul lui Carlos Sainz, Gabriel Bortoleto de la Sauber și RB-ul lui Isack Hadjar.
Cursa sprint de 19 tururi va avea loc sâmbătă dimineața, înainte de calificările pentru Marele Premiu, care vor avea loc mai târziu în aceeași zi.
Duminică are loc Marele Premiu al Chinei, care se desfășoară pe 56 de tururi.