Det är sjunde gången britten kommer att starta det italienska grand prix-loppet från pole position.
Men det satt långt inne. Mercedersföraren var bara sju hundradelar före sin stallkamrat Valtteri Bottas, Finland, med McLarens Carlos Sainz, Spanien, på en överraskande tredjeplats.
Monzabanan är Ferraris hemmaplan, men det blev en misslyckad dag för det italienska stallet. Charles Leclerc slutade på 13:e plats och Sebastian Vettel först fyra placeringar längre ner i resultatlistan. Det är första gången ingen Ferraribil kommer bland de tio första i kvalet på Monza sedan 1984.