Honda e Yamaha si alternano ai primi posti, contendendosi, di fatto, le prime due file della griglia di partenza. Pedrosa, Dovizioso, Spies, Bautista e Lorenzo si giocano le prime posizioni con qualche incursioni di Rossi e dei piloti Ducati.
Negli ultimi minuti si alternano in pole provvisoria Stefan Bradl sulla Honda LCR e Cal Crutchlow, ma i piloti "titolari" di Honda e Yamaha fanno sentire il loro peso negli ultimi giri delle Qualifiche.

Il passaggio finale incorona Pedrosa come poleman del GP di Misano davanti a Jorge Lorenzo, secondo con la M1 con nuova livrea.
Terza posizione in prima fila per Crutchlow, anch'egli su Yamaha M1.
In seconda fila si posizioneranno la Honda LCR pilotata da Bradl, la Honda Gresini di Bautista e la Ducati di Rossi, seguiti dal trio composto da Dovizioso, Spies e Rea.
Solo decimo e 11esimo crono per le altre due Ducati, quelle di Hayden e Abraham, mentre la Desmosedici di Barbera è 13esima, dietro la ART pilotata da De Puniet.