Hamilton startade i pole position med Vettel på andra plats. Vettel som är snabb i starten klämde sin Ferrari förbi Hamiltons Mercedes redan på första varvet med en smart manöver.
– Jag fick en kanonstart och jag är inte säker på att Lewis såg mig, sa Vettel efter loppet.
Tyskens avgörande omkörning kom bara ögonblick efter att Fernando Alonso kraschat in i Charles Leclerc som genom ett under klarade sig utan skador.
– Så fort jag kommit förbi kunde jag slappna av. Jag fick en bra omstart bakom säkerhetsbilen och efter det var det ett lugnt race, sa Vettel efteråt.
Vettel vann till slut 12 sekunder före Hamilton med Max Verstappen på tredje plats.
Marcus Ericsson startade på 14:e plats och hade ett stabilt lopp och slutade på en tionde plats.
– Tycker jag fick en bra start och sedan fightade jag mig igenom racet, lite oflyt vid omstarten. Ett rätt taktiskt race. Överlag tyckte jag att det var ett bra race, summerade Ericsson loppet för Viasat Motor.