4 月 6 日星期日正賽當天，在沙海中的餘暉陪伴，共 57 圈、總長 5,412 公里的正賽隨著燈滅正式起跑。從起跑後短兵相接開始，Lewis Hamilton 迅速的卡進內線超越 Nico Rosberg，雖然之後與隊友稍有爭鬥，但大致以適當空間的姿態保持一二位領先優勢。雖然從第三排一路上殺第三位的 Williams 車隊的 Felipe Massa 於後方追趕，但 Lewis Hamilton 與 Nico Rosberg 仍保有相當競爭力，在第 17 圈時已與第三名的後方集團拉開高達 29 秒的差距。保有優勢外，Lewis Hamilton 與 Nico Rosberg 展開精彩的近身肉搏，直至第 42 圈時因 Sauber 車隊的 Esteban Gutierrez 與 Lotus 的 Pastor Maldonado 嚴重撞車事故，導致 Safety Car 出動後，消弭 Mercedes-AMG PETRONAS F1 車隊兩車手與後方的領先差距，但在 Safety Car 領頭的三圈之後，Lewis Hamilton 與 Nico Rosberg 迅速甩開後方車輛再度爭奪第一，最後在車隊指示下以安全完賽為前提，Lewis Hamilton 最終拿下巴林站分站冠軍，Nico Rosberg 則以第二名完賽。
巴林站的優異表現，不僅讓 Nico Rosberg 與 Lewis Hamilton 車手個人積分分別推進到 61 分與 50 分，Mercedes-AMG PETRONAS F1 車隊積分更推高至 111 分，遙遙領先第二名 Force India 的 44 分。同時，以正賽最終完賽的前十名賽車中，其中包含 Mercedes-AMG PETRONAS F1 車隊在內使用 Mercedes 動力元件的賽車就有高達六輛。