Vettel, yang start dari P3, finis 2,641 detik di depan Leclerc, yang tak bisa menerjemahkan pole position yang ia raih untuk finis teratas hari itu, demikian laman resmi Formula 1.
Pebalap Red Bull Max Verstappen menjadi saingan terdekat duo Ferrari itu dan finis di peringkat tiga.
Hasil itu menjadikan Ferrari sebagai tim yang finis 1-2 untuk pertama kali di Singapura sejak trek Marina Bay itu masuk di kalender Formula 1 pada 2008.
Dengan kemenangan itu, Vettel kini memegang rekor kemenangan terbanyak di Singapura yaitu dengan lima kemenangan (2011, 2012, 2013, 2015,2019), unggul satu trofi dari Lewis Hamilton (2009, 2014, 2017, 2018).
Pebalap asal Jerman itu juga mengakhiri puasa kemenangan selama setahun lebih sejak terakhir kali naik podium teratas di Belgia tahun lalu.
The wait is over ????#F1 #SingaporeGP pic.twitter.com/o6V4MUiWdZ
— Formula 1 (@F1) September 22, 2019
"Awal musim ini sulit bagi kami, tapi di beberapa pekan terakhir, kami menjadi benar-benar hidup," kata Vettel usai lomba.
Lewis Hamilton gagal mewujudkan target hat-tricknya tahun ini setelah hanya finis keempat diikuti rekan satu timnya, Valtteri Bottas di P5.
Lewis Hamilton mencoba melakukan undercut terhadap Sebastian Vettel dengan masuk ke pit enam putaran lebih belakangan dari sang pebalap Ferrari.
Namun pebalap Mercedes itu keluar pit dan mendapati dirinya di belakang Vettel, Leclerc dan Verstappen.
Vettel mendapati lalu lintas padat setelah masuk pit di lap ke-20 dan baru bisa melewati pebalap papan tengah seperti Lance Stroll dari Racing Point, Pierre Gasly (Toro Rosso) dan Antonio Giovinazzi (Alfa Romeo) untuk memipin lomba 11 lap berselang.
Leclerc menguntit di belakang sang juara dunia empat kali itu.
Pada saat kedua Ferrari berusaha memperlebar jarak dari rival-rivalnya, safety car keluar di lap ke-37 karena pebalap Williams George Russell menabrak tembok pembatas setelah terlibat senggolan dengan Romain Grosjean dari tim Haas di Tikungan 8.
Dengan keluarnya safety car itu Ferrari memiliki kesempatan untuk mendinginkan ban hard mereka namun dengan konsekuensi jarak rival seperti Max Verstappen dan Lewis Hamilton yang lebih dekat.
Balapan kembali berjalan normal ketika safety car ditarik dari trek di akhir lap ke-40 namun hanya empat lap berselang safety car keluar untuk kedua kalinya karena Sergio Perez menghentikan mobil Racing Pointnya di pinggir trek karena kendala teknis.
SAFETY CAR DEPLOYED (LAP 43/61)
— Formula 1 (@F1) September 22, 2019
It's a nightmare few laps for Racing Point ????
Perez pulls over on the back straight#F1 #SingaporeGP pic.twitter.com/WuzunENLta
Safety car keluar untuk ketiga kalinya di lap 51 karena pebalap Alfa Romeo Kimi Raikkonen bersenggolan dengan Danill Kvyat dari Toro Rosso.
Sepuluh lap terakhir berlangsung tanpa drama dan Vettel tak mendapatkan perlawanan berarti hingga menyentuh garis finis pertama kali.
Leclerc mengaku kecewa karena gagal menjadi juara namun sekaligus senang karena Ferrari berjaya di trek yang dianggap tak bersahabat dengan karakter mobil SF90 itu.
"Tak mudah rasanya kehilangan kemenangan seperti ini, tapi ini finis 1-2 untuk tim dan aku senang karena itu," kata pebalap asal Monako tersebut.
Ini juga merupakan kemenangan bagi Ferrari dalam tiga balapan terakhir secara beruntun musim ini.
Alexander Albon kembali mengesankan Red Bull dengan finis P6 di depan Lando Norris dari tim McLaren.
Sementara Pierre Gasly, yang bertukar tempat dengan Albon di Toro Rosso, finis P8.
Renault mengemas poin lewat Nico Hulkenberg di P9 namun sayang rekan satu timnya, Daniel Ricciardo, yang mendapati hasil kualifikasinya didiskualifikasi karena sistem pemulihan tenaga mobil Renaultnya ternyata mengeluarkan tenaga terlalu banyak, hanya mampu finis P14 setelah start dari jalur pit.
Antonio Giovinazzi kembali menyumbangkan poin untuk Alfa Romeo dengan finis P10 sedangkan rekan satu timnya, Kimi Raikkonen gagal menyelesaikan lomba.
Hamilton masih kokoh di puncak klasemen dengan 296 poin, terpaut 65 poin dari Bottas di peringkat dua.
Sementara Leclerc dan Verstappen sama-sama mengumpulkan 200 poin, unggul enam poin dari Vettel yang berada di peringkat lima dengan enam balapan tersisa musim ini.