Den 25-årige svensken, som var fyra i den senaste tävlingen i slutet av maj, klättrade från startruta tio till andra plats bakom hemmaföraren Hiroaki Ishiura i loppet vid foten av Fuji-berget. Den flerfaldige Le Mans-segraren André Lotterer, Tyskland, slutade trea.
– Jag är väldigt glad över det här resultatet. Super Formula är ett av de tuffaste mästerskapen jag har kört, och att få stå på pallen här känns stort, säger Rosenqvist i ett pressmeddelande.
I och med framgången avancerade Rosenqvist till femte plats i mästerskapet efter tre av sju deltävlingar. Svensken kör även elbilsmästerskapet Formel E, där han är totaltrea efter åtta av tolv race.