Der Himmel über der portugiesischen Rennstrecke präsentierte sich am Rennsonntag bei weitem nicht mehr so freundlich, wie noch an den Trainingstagen. Dunkle Wolken liessen sogar ein Flag-to-Flag-Rennen befürchten, doch dieses Lotteriespiel blieb den Superbike-Assen erspart. Völlig unbeeindruckt von den äusseren Bedinungen zeigte sich der von der Poleposition startende Weltmeister. Nach der ersten Runde auf der dritten Position, arbeitete sich Tom Sykes schnell nach vorne und kontrollierte das Rennen. Nach seinem Doppelsieg in Misano feierte der Kawasaki-Pilot in Portimão seinen zu keinem Zeitpunkt gefährdeten dritten Sieg in Folge. Um den zweiten Rang entbrannte ein spannender Kampf zwischen den beiden Aprilia-Piloten Sylvain Guintoli und Marco Melandri, sowie Loris Baz (Kawasaki), Jonathan Rea (Honda) sowie Chaz Davies (Ducati). Am Ende setzten sich die beiden Franzosen Guintoli und Baz durch. Pech hatte Chaz Davies, der bei einem Zwischenfall mit Leon Haslam (Honda) stürzte und das Rennen in aussichtsreicher Position aufgeben musste. Haslam lag ebenfalls auf der Nase, konnte aber weiterfahren und sich Platz 11 sichern. Bester Honda-Pilot war Rea auf Rang 5. Auch Aprilia-Pilot Toni Elias stürzte. Bei Suzuki wird man dem Rennausgang nicht zufrieden sein, insbesondere auch weil in der letzten Runde unachtsame überrundeten Piloten den Dreikampf der Crescent-Piloten mit Davide Giugliano (Ducati) negativ beeinflussten. Platz 6 für Alex Lowes, Position 8 für Eugene Laverty. Nicht am Start war MV Agusta-Pilot Claudio Corti, der nach seinem Crash in der Superpole einen Brummschädel hatte. Buell-Pilot Geoff May (EBR) hätte sich die Teilnahme am ersten Lauf auch sparen können. Weil der US-Amerikaner bereits den zehnten Motor im Einsatz hatte, startete er aus der Boxengasse und steuerte diese nach nur vier Runden wieder an. Sein Teamkollege Aaron Yates wurde überrundet, kratzte bei insgesamt acht Ausfällen (inkl. der zwei disqualifizierten Bimotas) aber als 16. an den Punkterängen. So lief das Rennen Start: Rea, Melandri, Sykes, dann Guintoli, Davies und Baz. Laverty nur P9 Runde 1: In der Reihenfolge Rea, Melandri und Sykes kommt das Feld aus der ersten Runde. Baz auf P4 bereits 0,8 sec zurück. Runde 2: Sykes schnappt sich Melandri und verbessert sich auf P2. Runde 4: Sykes und Melandri überholen im Doppelpack den Führenden Rea. Runde 5: Der Weltmeister bereits 0,6 sec vor Melandri. Sturz von Elias auf P14. Runde 6: Auch Baz überholt Rea und ist neuer Dritter. Runde 7: Sykes bereits eine Sekunde voraus. Runde 8: Der Kampf um P2 bremst die Rundenzeiten, Sykes baut seine Führung auf zwei Sekunden aus. Runde 10: Sykes macht sich auf und davon. Der Weltmeister führt bereits um 3 sec vor Baz, Melandri und Baz Runde 11: Spannend der Kampf um Platz 2. Guintoli, Baz, Melandri und Rea schenken sich keinen Zentimeter Asphalt. Leon Haslam hat aufgeschlossen. Runde 12: Vereinzelte Regentropfen, Haslam und Davies kegeln sich gegenseitig von der Piste. Runde 13: Sykes lässt es vorsichtiger angehen. Sein Vorsprung beträgt nur noch 2 sec auf Guintoli. Baz und Melandri. Technisches Ko für Toth-Pilot Peter Sebestyen. Der Regen nimmt zu. Runde 15: Haslam kann weiterfahren – auf P15. Runde 16: Das Wetter scheint zu halten, die Rundenzeiten werden wieder schneller. Sykes 2,1 sec vorraus, dann Guintoli. Baz und Melandri fighten um den letzten Podiumsplatz. Rea 5,5 sec zurück. Giugliano mit der besten Ducati auf P6. Runde 17: Ein Fehler von Melandri verschafft Baz eine Atempause. Laverty und Lowes laufen auf Giugliano auf. Runde 18: Laverty vorbei an Giugliano, Lowes folgt seinem Teamkollegen einige Kurven später. Runde 19: Melandri ist wieder an Baz dran! Runde 20: Sykes fährt einen ungefährdeten Sieg ein, dann Guintoli, Baz, Melandri und Rea. Lowes profitiert in der letzten Runde bei Überrundungen und sieht vor Giugliano und Laverty das Ziel.