Pecco Bagnaia garantiu a primeira posição no grid para o MotoGP Dutch TT com uma performance dominante. O piloto da Ducati fábrica estabeleceu um novo recorde de volta com um tempo de 1m30.540s, superando seu rival da Pramac, Jorge Martin, por pouco mais de 0.1 segundos. Bagnaia já havia mostrado sua velocidade nas sessões de prática na sexta-feira, liderando a FP1 pela primeira vez em sua carreira na MotoGP. Ele começará em primeiro tanto na corrida sprint no sábado quanto na corrida principal no domingo. Maverick Vinales o acompanhará na primeira fila, seguido por Alex Marquez e Aleix Espargaro.
Na Q2, Martin inicialmente estabeleceu um novo recorde de volta com um tempo de 1m30.877s, mas Bagnaia rapidamente o superou com um tempo de volta de 1m21.048s. Bagnaia então melhorou seu tempo em 0.3 segundos para garantir a pole position. Martin não conseguiu melhorar devido a problemas de tráfego. Fabio Di Giannantonio ocupou brevemente a terceira posição, mas acabou sendo empurrado para a sexta. Marc Marquez, apesar de uma queda tardia, começará em sétimo, seguido por Franco Morbidelli e Brad Binder.
Pedro Acosta liderou a Q1, mas caiu nos momentos finais, perdendo aerodinâmica e precisando de um reparo rápido antes da Q2. Ele começará em 10º. Enea Bastianini e Raul Fernandez começarão em 11º e 12º, respectivamente. Fabio Quartararo, que foi eliminado da Q2 por Di Giannantonio, começará em 13º. Jack Miller e Marco Bezzecchi, que sofreram duas quedas na manhã de sábado, começarão em 14º e 15º, respectivamente. Alex Rins, Miguel Oliveira e Lorenzo Savadori completam os 18 primeiros. Johann Zarco lidera os pilotos da Honda em 19º lugar, seguido por Joan Mir, Luca Marini, Augusto Fernandez e Takaaki Nakagami.
Na sessão anterior da FP3, Marc Marquez teve que voltar para o pit para pegar seus sliders de joelho após esquecê-los. Raul Fernandez e Marco Bezzecchi caíram na Curva 7, resultando em uma bandeira vermelha e uma visita ao centro médico para Fernandez.