2021年F1第3戦ポルトガルGP決勝が2021年5月2日にポルトガル アルガルベサーキットで行われ、メルセデスのハミルトンが優勝。
スターティンググリッドは上記の順となりフロントローにメルセデスの2台、2列目にレッドブルの2台が並んだ。
天候は晴れ、気温20℃、路面温度40℃のドライコンディションでレースがスタートした。
メルセデス勢とレッドブルのフェルスタッペンはきれいなスタートで順位をキープ。4番グリッドのペレスは出遅れフェラーリのサインツにパスされ5位に後退。
2周目にライコネンがホームストレートでジョビナッツィに追突しコースオフ。7周目までセーフティカー先導となった。リスタートがきられ、レッドブルのフェルスタッペンはターン１でハミルトンの前に出て２位にポジションアップ。ペレスもサインツを抜いて4位にポジションアップしたがノリスに抜かれて、4位ノリス、5位ペレスの順でレースが進む。
11周目にハミルトンがホームストレートでフェリスタッペンを抜いて2位にポジションアップ。
20周目にハミルトンが1位のボッタスをターン1でアウトからパスして1位に躍り出る。ラップリーダーとなってからハミルトンはファーステストラップを連発して2位のボッタスを引き離しにかかる（①）。
最初に動いたのはレッドブルのフェルスタッペン。36周目にピットイン。この時のフェルスタッペンとボッタスの差は1.3秒。次の周にボッタスも反応してピットインするが、コースに戻った時にはフェルスタッペンが2.2秒前に出る（②）。アウトラップでボッタスに対してフェルスタッペンは3.3秒稼ぎ（のこりの0.2秒はピットストップ差秒、インラップ0.1秒差）アンダーカット成功。このままの順位でトップ３はゴールとなりハミルトンが優勝した。
この日ドライバーオブザデイのペレスは、スタートで順位を落としセーフティカーのリスタート後にノリスに先行を許すが15周目にノリスをパスした後は、速いペースでノリスを引き離しにかかり、タイヤ交換を遅らせ1時期はラップリーダーとなるがタイヤ交換後5位のノリスから10秒差をつけて4位でコースに戻りそのままの順位でフィニッシュ。
中団グループ勢はフェラーリのサインツがスタートで3位に躍り出て序盤はノリスと同等のペースで6位を走行するが、ミディアムタイヤに交換後はペースが上がらず後半にはルクレール、オコンに抜かれ、52周目から極端にペースが遅くなり（③）、アロンソ、リカルド、ガスリーにまで抜かれて最終的には11位フィニッシュとなった。一方、ノリスとフェラーリのルクレールは中団勢の中では良いペースでレースを展開し、ノリスが中団勢トップの5位をゲット。終始ノリスと同じペースで走行を続けていたルクレールが6位をゲットした。
日本の角田祐樹は15周目にラッセルを抜いて15位に上がるが、その後ほぼ単独走行となりそのままの順位でフィニッシュ。F1 3戦目のレースを15位で完走した。
レース結果は以下の通りとなった。
このレースのファーステストラップはボッタスが65周目に記録した。
ファン投票によるDOD（ドライバーオブザデイ）はペレスが獲得した。
