Niesamowity start w wykonaniu Vettela. Niemiec od razu objął prowadzenie. Tuż za nim Nico Rosberg wywiózł Lewisa Hamiltona na zewnętrzną, ten musiał zwolnić by uniknąć kolizji i spadł za Kimiego Raikkonena, Maxa Verstappena i Felipe Massę.
Aktualny mistrz świata miał problemy z odrabianiem strat. Udało mu się wyprzedzić tylko kierowcę Williamsa, później utknął za Toro Rosso Verstappena. Czołówka w międzyczasie zdołała zjechać do boksów po drugi komplet opon.
Chwilę później Fernando Alonso uczestniczył w niesamowitym wypadku, który spowodował wywieszenie czerwonych flag nad torem. Wyścig został przerwany na kilkanaście minut. Część zawodników skorzystała z przerwy w celu zmiany opon na twardsze.
Kilka okrążeń po wznowieniu wyścigu Kimi Raikkonen zjechał do alei serwisowej, ponieważ jak powiedział "Something happened, I broke something..." - chwilę później duży płomień ognia z jednostki napędowej był już gaszony przez mechaników.
Sebastian Vettel jechał nadal na prowadzeniu na super miękkiej mieszance. Nico Rosberg za nim odrabiał starty na miękkiej mieszance. Lewis Hamilton nadal nie mógł sobie poradzić z kierowcami Toro Rosso na kolejnych pozycjach jadąc na oponach pośrednich. Wyprzedził ich dopiero po tym jak obaj zjechali do alei serwisowej.
To, że zawodnicy korzystają z 3 różnych mieszanek naprawdę urozmaiciło strategię w tegorocznym sezonie.
Po tym jak kierowca Ferrari zjechał do boksów, prowadzenie objął Rosberg przed Danielem Ricciardo i Lewisem Hamiltonem. Ten ostatni dopiero na 43 okrążeniu awansował przed kierowcę Red Bulla. Vettel w tym czasie spadł na 4 pozycję.
Pod koniec wyścigu Hamilton i Vettel wyprzedzili jeszcze Ricciardo. Sebastian szybko zbliżał się do Lewisa, który jechał na twardszej mieszance i starszym komplecie opon. Niemiec nie zdołał jednak zagrozić kierowcy Meredesa. Obecne bolidy bardzo utrudniają wyprzedzanie, na dodatek błąd popełniony przez Sebastiana i wyjechanie poza tor nie pomogły.
Do mety Rosberg dojechał na pierwszej pozycji nie zagrożony. Tuż za nim uplasował się Lewis Hamilton i Sebastian Vettel. Za podium na czwartej pozycji Daniel Ricciardo z dużą przewagą nad Felipe Massą i największą niespodzianką tego wyścigu Romainem Grosjeanem. Tym samym już w swoim debiutanckim wyścigu Haas Racing zdobył pierwsze punkty.
Wyniki GP Australii 2016
| Poz | Nr | Kierowca | Zespół |
| 1 | 6 | Nico Rosberg | Mercedes |
| 2 | 44 | Lewis Hamilton | Mercedes |
| 3 | 5 | Sebastian Vettel | Ferrari |
| 4 | 3 | Daniel Ricciardo | Red Bull |
| 5 | 19 | Felipe Massa | Williams |
| 6 | 8 | Romain Grosjean | Haas |
| 7 | 27 | Nico Hulkenberg | Force India |
| 8 | 77 | Valtteri Bottas | Williams |
| 9 | 55 | Carlos Sainz Jnr | Toro Rosso |
| 10 | 33 | Max Verstappen | Toro Rosso |
| 11 | 30 | Jolyon Palmer | Renault |
| 12 | 20 | Kevin Magnussen | Renault |
| 13 | 11 | Sergio Perez | Force India |
| 14 | 22 | Jenson Button | McLaren |
| 15 | 12 | Felipe Nasr | Sauber |
| 16 | 94 | Pascal Wehrlein | Manor |
Klasyfikacja kierowców
| Poz | Kierowca | Punkty |
| 1 | Nico Rosberg | 25 |
| 2 | Lewis Hamilton | 18 |
| 3 | Sebastian Vettel | 15 |
| 4 | Daniel Ricciardo | 12 |
| 5 | Felipe Massa | 10 |
| 6 | Romain Grosjean | 8 |
| 7 | Nico Hulkenberg | 6 |
| 8 | Valtteri Bottas | 4 |
| 9 | Carlos Sainz Jnr | 2 |
| 10 | Max Verstappen | 1 |
| 11 | Jolyon Palmer | 0 |
| 12 | Kevin Magnussen | 0 |
| 13 | Sergio Perez | 0 |
| 14 | Jenson Button | 0 |
| 15 | Felipe Nasr | 0 |
| 16 | Pascal Wehrlein | 0 |
Klasyfikacja konstruktorów
| Poz | Zespół | Punkty |
| 1 | Mercedes | 43 |
| 2 | Ferrari | 15 |
| 3 | Williams | 14 |
| 4 | Red Bull | 12 |
| 5 | Haas | 8 |
| 6 | Force India | 6 |
| 7 | Toro Rosso | 3 |
| 8 | Renault | 0 |
| 9 | McLaren | 0 |
| 10 | Sauber | 0 |
| 11 | Manor | 0 |
