O piloto da Red Bull, vencedor da corrida sprint disputada mais cedo, completou uma volta lançada em um minuto e 31,373 segundos, batendo a dupla da Ferrari, composta por Charles Leclerc e Lewis Hamilton. O líder do campeonato, Kimi Antonelli, foi quarto num Mercedes.
O campeão mundial em título, Lando Norris, foi o quinto mais rápido no McLaren, com George Russell a registar o sexto melhor tempo.
Russell, contudo, vai partir do fundo da grelha depois de ter sido penalizado por utilizar peças novas em excesso.
Oscar Piastri (McLaren), Pierre Gasly (Alpine), Liam Lawson e Arvind Lindblad (ambos da RB) completaram os dez melhores tempos.
A sessão decorreu inteiramente em piso seco, depois de a chuva ter afetado a corrida sprint disputada mais cedo, na qual Verstappen também tinha partido da pole.
Partir da frente da grelha dá ao neerlandês de 29 anos a plataforma perfeita para procurar a sua primeira vitória num Grande Prémio em Singapura.
Verstappen nunca subiu ao lugar mais alto do pódio na Cidade do Leão em nove participações anteriores, desde a sua estreia em 2015.
"Claro que estou muito feliz por estar na pole, porque era isto que eu queria", afirmou Verstappen.
"O carro tem estado bastante forte durante todo o fim de semana. Há sempre aspetos que podem ser melhorados, mas foi suficiente para a pole. Temos estado numa tendência positiva, por isso é muito especial conquistar a pole aqui", acrescentou.
Verstappen conquistou há uma semana, na Malásia, a sua primeira vitória da temporada num Grande Prémio e, mais tarde, somou uma vitória numa corrida sprint de Singapura disputada debaixo de chuva e em condições caóticas.
Verstappen, que partia da pole, foi ultrapassado por Russell no arranque da corrida sprint de 20 voltas. O inglês acabou por se despistar no final da primeira volta, num circuito encharcado por um aguaceiro repentino que caiu dez minutos antes da hora prevista para a partida.
Verstappen pediu à sua equipa que resolvesse o problema com o arranque lento do seu Red Bull antes da corrida principal de domingo.
"O arranque voltou a ser horrível, por isso é claramente algo que temos de melhorar, porque se algo assim acontecer amanhã, a corrida acaba para nós", disse Verstappen depois da corrida sprint.
Ficaram afastados da sessão decisiva entre os dez primeiros, na Q2, Nico Hulkenberg, 11.º mais rápido num Audi, seguido por Oliver Bearman (Haas), Esteban Ocon (Haas), Carlos Sainz (Williams), Gabriel Bortoleto (Audi) e Franco Colapinto (Alpine).
Entre os carros eliminados na Q1 esteve, surpreendentemente, o Red Bull de Isack Hadjar, que teve problemas mecânicos e não conseguiu estabelecer um tempo.
Não voltou a participar da qualificação, tal como Valtteri Bottas e Sergio Perez, nos Cadillacs, a dupla da Aston Martin, Fernando Alonso e Lance Stroll, e o Williams de Alex Albon.
Fernando Alonso disse aos jornalistas que teria de trocar o motor antes da corrida e partiria do fundo da grelha.