Debaixo de um sol intenso, com 29 °C no ar e mais de 50 °C no asfalto, o britânico superou o neerlandês Max Verstappen (Red Bull) e o monegasco Charles Leclerc (Ferrari) por 400 e 404 milésimos de segundo, respetivamente.
O heptacampeão mundial inglês Lewis Hamilton (Ferrari) fez o quarto melhor tempo, muito à frente do italiano Kimi Antonelli (Mercedes), cuja sessão foi encurtada.
O líder do campeonato do mundo completou apenas nove voltas antes de ser forçado a parar numa escapatória devido a um problema hidráulico no seu monolugar.
O australiano Oscar Piastri (McLaren) registou o sexto tempo, à frente dos Racing Bulls do neozelandês Liam Lawson e do britânico Arvid Lindblad, enquanto o Top 10 ficou completo com o francês Esteban Ocon (Haas) e o brasileiro Gabriel Bortoleto (Audi).
Vários pilotos enfrentaram problemas técnicos, como o espanhol Carlos Sainz (Williams), cujos travões incendiaram-se na via das boxes, ou ainda o detentor do título inglês Lando Norris (McLaren) e o alemão Nico Hülkenberg (Audi), que não conseguiram terminar a sessão.
O francês Isack Hadjar, que regressa ao cockpit do segundo Red Bull após ter falhado três corridas devido a uma lesão no pulso esquerdo, viu a sua sessão terminar ao fim de apenas 20 minutos devido a um incidente mecânico. Completou apenas oito voltas e o 20.º tempo.
O terceiro francês, Pierre Gasly (Alpine), não foi além do 16.º tempo.
Os 22 pilotos vão realizar uma segunda sessão de treinos livres a partir das 16:00 locais (13:00 de Lisboa).
1.ª sessão de treinos livres:
George Russell (GBR/Mercedes) 1:45.387 (24 voltas)
Max Verstappen (NED/Red Bull) 1:45.787 (22)
Charles Leclerc (MON/Ferrari) 1:45.791 (25)
Lewis Hamilton (GBR/Ferrari) 1:45.824 (25)
Kimi Antonelli (ITA/Mercedes) 1:46.265 (9)
Oscar Piastri (AUS/McLaren-Mercedes) 1:46.398 (17)
Liam Lawson (NZL/Racing Bulls-Red Bull) 1:46.440 (26)
Arvid Lindblad (GBR/Racing Bulls-Red Bull) 1:46.601 (23)
Esteban Ocon (FRA/Haas-Ferrari) 1:46.624 (19)
Gabriel Bortoleto (BRA/Audi) 1:46.688 (21)
Nico Hülkenberg (GER/Audi) 1:46.871 (22)
Carlos Sainz Jr (ESP/Williams-Mercedes) 1:46.893 (22)
Alexander Albon (THA/Williams-Mercedes) 1:46.939 (29)
Lando Norris (GBR/McLaren-Mercedes) 1:46.981 (14)
Oliver Bearman (GBR/Haas-Ferrari) 1:46.994 (22)
Pierre Gasly (FRA/Alpine-Mercedes) 1:47.043 (22)
Sergio Pérez (MEX/Cadillac-Ferrari) 1:47.253 (24)
Franco Colapinto (ARG/Alpine-Mercedes) 1:47.523 (23)
Fernando Alonso (ESP/Aston Martin-Honda) 1:47.835 (24)
Isack Hadjar (FRA/Red Bull) 1:47.873 (8)
Lance Stroll (CAN/Aston Martin-Honda) 1:48.547 (22)
Valtteri Bottas (FIN/Cadillac-Ferrari) 1:49.315 (22)