Luego del caos de la sprint del sábado con la lluvia, la competencia del domingo se disputó bajo un cielo despejado en Jerez de la Frontera, a partir de las 09h00 (horario de Buenos Aires), con 25 giros por delante. Marc Márquez volvió a mantener el liderato en la largada, pero a diferencia de ayer, Marco Bezzecchi tuvo una buena largada y el líder del campeonato se colocó segundo. Álex Márquez también avanzó y se puso tercero, para luego superar al italiano de Aprilia por el segundo puesto antes del cierre de la primera vuelta.
Jorge Martín confirmó el buen andar de la marca italiana y se puso cuarto, detrás de su compañero. En la segunda vuelta se repitió el duelo de hermanos de la sprint y el de Gresini superó al de Ducati por la primera posición en la curva 2. Mientras intentaba perseguir a Álex, Marc perdió el control en la curva 11 y sufrió una fuerte caída, destrozando la GP26 y quedando fuera de la competencia. En la cuarta vuelta, Fabio Di Giannantonio empezó a recuperar ritmo y superó a Jorge Martín en la curva 6 por el último lugar del podio. En la última curva, Enea Bastianini y Pedro Acosta se intercambiaron posiciones por el sexto puesto, aunque el español logró mantenerse adelante.
La carrera se estabilizó adelante con Álex liderando, Bezzecchi segundo y Di Giannantonio tercero. Martín y Johann Zarco completaban el top 5, mientras más atrás el pelotón estaba más compacto y con distintas luchas. En la 13ª vuelta, Francesco Bagnaia sufrió problemas mecánicos en la Ducati oficial que quedaba en carrera y cayó al fondo del pelotón. Finalmente, Pecco regresó a boxes para retirarse de la competencia.En el giro 15, Ai Ogura comenzó a luchar contra Bastianini por el séptimo puesto durante prácticamente una vuelta. Al final, el japonés de Trackhouse superó al de Tech3.
Raúl Fernández logró superar a Zarco por le quinto puesto en la vuelta 21. El francés también quedó a merced de Ogura, quien lo superó en el giro siguiente. Las Aprilia satélite de Trackhouse se pusieron 5ª y 6ª, respectivamente. Álex Márquez entró a la última vuelta con la diferencia oscilando los 2s sobre Bezzecchi, quien a su vez superaba a Di Giannantonio por otros 3s6. Martín era cuarto, pero por detrás luchaban los pilotos de Trackhouse por el quinto puesto. Finalmente, Ogura avanzó sobre Fernández para cerrar el top 5. Al igual que en 2025, el de Gresini se llevó el triunfo del domingo del Gran Premio de España y alcanzó la primera victoria en la temporada 2026. Bezzecchi y Di Giannantonio finalizaron en el podio. Ogura, Raúl Fernández, Zarco, Bastianini, Fermín Aldeguer y Acosta completaron el top 10.
Clasificación Final del MotoGP
| POSICIÓN | PILOTO | EQUIPO | DIFERENCIA |
| 1 | A MÁRQUEZ | Gresini Ducati | 25 vueltas |
| 2 | M BEZZECCHI | Aprilia | + 1.903 |
| 3 | F DI GIANNANTONIO | VR46 Ducati | + 5.796 |
| 4 | J MARTÍN | Aprilia | + 9.229 |
| 5 | A OGURA | Trackhouse Aprilia | + 9.891 |
| 6 | R FERNÁNDEZ | Trackhouse Aprilia | + 10.614 |
| 7 | J ZARCO | LCR Honda | + 13.039 |
| 8 | E BASTIANINI | Tech3 KTM | + 14.411 |
| 9 | F ALDEGUER | Gresini Ducati | + 19.778 |
| 10 | P ACOSTA | KTM | + 22.431 |
| 11 | B BINDER | KTM | + 22.799 |
| 12 | F MORBIDELLI | VR46 Ducati | + 24.867 |
| 13 | L MARINI | Honda | + 26.871 |
| 14 | F QUARTARARO | Yamaha | + 29.532 |
| 15 | J MIR | Honda | + 29.899 |
| 16 | A RINS | Yamaha | + 32.921 |
| 17 | D MOREIRA | LCR Honda | + 36.656 |
| 18 | J MILLER | Pramac Yamaha | + 37.577 |
| 19 | T RAZGATLIOGLU | Pramac Yamaha | + 44.557 |
| 20 | A FERNÁNDEZ | Yamaha | + 1:05.023 |
| 21 | F BAGNAIA | Ducati | Abandono |
| 22 | L SAVADORI | Aprilia | Abandono |
| 23 | M MÁRQUEZ | Ducati | Abandono |