Der finale Veranstaltungstag des Italien-Grand-Prix in Mugello wurde durch das zehnminütige Warm-up eingeleitet, das pünktlich um 9:40 Uhr begann. Nach dem nächtlichen Regenschauer mussten sich die 22 MotoGP-Piloten am Sonntagmorgen an die neuen Gripverhältnisse gewöhnen. Zudem sah man auch optisch einige Änderungen. Mugello steht spätestens seit Valentino Rossis besonderen Helmdesigns für Sonderlackierungen. Im Warm-up sah man einige Speziallackierungen und besondere Helmdesigns. Die beiden Werks-Ducatis zogen die meisten Blicke auf sich. Marc Marquez’ und Francesco Bagnaias Motorräder drehten mit einer dunkelroten "Renaissance-Lackierung" ihre Runden. Die Bestzeit im Warm-up ging an Aprilia-Werkspilot Marco Bezzecchi, der den Kurs in 1:45.857 Minuten umrundete. Sprintsieger Marc Marquez reihte sich mit etwa einer Zehntelsekunde Rückstand auf der zweiten Position ein. Mit Fabio Di Giannantonio, Alex Marquez, Franco Morbidelli und Fermin Aldeguer folgten vier weitere Ducatis auf den Positionen 3 bis 6. Francesco Bagnaia landete nur auf der 19. Position. Der Vorjahressieger lag etwa eine Sekunde zurück. KTM-Werkspilot Pedro Acosta beendete die Session auf der siebten Position, verzeichnete aber einen Ausritt ins Kiesbett. Der Spanier fuhr mit zu viel Schwung in die erste Kurve und musste sich durchs Kiesbett kämpfen, um das Warm-up fortzusetzen. Ergebnisse MotoGP Mugello, Warm-up (22. Juni): 1. Marco Bezzecchi (I), Aprilia, 1:45,857 min 2. Marc Márquez (E), Ducati, +0,094 sec
 3. Fabio Di Giannantonio (I), Ducati , +0,204
 4. Alex Márquez (E), Ducati, +0,240 5. Franco Morbidelli (I), Ducati, +0,378
 6. Fermin Aldeguer (E), Ducati, +0,396 7. Pedro Acosta (E), KTM, +0,398
 8. Johann Zarco (F), Honda, +0,405
 9. Fabio Quartararo (F), Yamaha, +0,425 10. Enea Bastianini (I), KTM, +0,578 11. Miguel Oliveira (P), Yamaha, +0,593
 12. Maverick Vinales (E), KTM, +0,657 13. Brad Binder (ZA), KTM, +0,803 14. Jack Miller (AUS), Yamaha, +0,819 15. Alex Rins (E), Yamaha, +0,829