Alex Marquez foi o mais rápido na primeira sessão de treinos para o Grande Prêmio da Espanha, com seu companheiro de equipe e irmão Marc Marquez logo atrás. Os dois pilotos trocaram posições ao longo da sessão, mas foi Alex quem marcou o tempo mais rápido de 1:36.630s, colocando-o meio segundo à frente. Maverick Vinales terminou em terceiro lugar, a menos de uma décima de segundo atrás de Marc Marquez. Aleix Espargaro, da Aprilia, terminou em quarto lugar.
Franco Morbelli, da Pramac, conseguiu garantir o quinto lugar, apesar de estar quase um segundo mais lento que o líder nos primeiros treinos. Marco Bezzecchi, da VR46 Ducati, terminou em sexto. Dani Pedrosa, que é piloto convidado da KTM nesta etapa, terminou como o melhor piloto da KTM em sétimo lugar, enquanto Brad Binder, o piloto da KTM em tempo integral, terminou em oitavo.
Jack Miller, outro piloto da equipe KTM, teve um tempo difícil e acabou na 16ª posição. O atual líder do campeonato, Jorge Martin, também enfrentou dificuldades e terminou em nono lugar. A sensação novata Pedro Acosta, que garantiu dois pódios nas três primeiras corridas, completou o top 10 em sua GasGas KTM.
Fabio Di Giannantonio, Francesco Bagnaia e Enea Bastianini, da Ducati, junto com Fabio Quartararo, da Yamaha, ficaram de fora do top 10. Alex Rins, companheiro de equipe de Quartararo na Yamaha, terminou em 17º lugar. Miguel Oliveira e Miller dividiram os pilotos da Yamaha na classificação.
Johann Zarco se encontrou entre Raul Fernandez e Augusto Fernandez, apesar de ter perdido o controle de sua moto na Curva 8 durante a sessão. Zarco ainda conseguiu ser o piloto da Honda mais rápido, à frente de Takaaki Nakagami e Joan Mir, da equipe de fábrica da Honda.
Lorenzo Savadori, da Aprilia, e Stefan Bradl, piloto de testes da Honda, ocuparam as duas próximas posições. Luca Marini, o piloto da Honda em tempo integral, terminou em último lugar.
