O piloto australiano da McLaren foi beneficiado pela bandeira vermelha, decretada devido a um pequeno acidente envolvendo o britânico Oliver Bearman (Haas) na curva 12 do circuito de Miami Gardens, que encerrou a jornada.
Piastri fez a melhor volta com um tempo de 1:27.128, seguido pelo monegasco Charles Leclerc, da Ferrari, 0.356 atrás, e pelo holandês Max Verstappen, da Red Bull, a 0.430.
Este último, o atual tetracampeão mundial, de 27 anos, fez o terceiro tempo horas depois do nascimento de sua primeira filha, Lily.
O espanhol Carlos Sainz Jr (Williams) terminou em quarto, meio segundo atrás (0,550), logo à frente de seu companheiro de equipe, o tailandês Alexander Albon.
A outra McLaren, pilotada pelo britânico Lando Norris, terminou na décima segunda posição, mais de um segundo atrás de Piastri (+1.263).
O asturiano Fernando Alonso (Aston Martin) fechou o top-10 com o tempo de 1:28.243 minutos.
Resultados da 1ª sessão de treinos livres do GP de Miami:
Oscar Piastri (AUS/McLaren-Mercedes) 1:27.128
Charles Leclerc (MON/Ferrari) 1:27.484
Max Verstappen (HOL/Red Bull) 1:27.558
Carlos Sainz Jr (ESP/Williams-Mercedes) 1:27.678
Alexander Albon (THA/Williams-Mercedes) 1:27.955
Isack Hadjar (FRA/Racing Bulls-Red Bull) 1:27.968
George Russell (GBR/Mercedes) 1:28.058
Yuki Tsunoda (JPN/Red Bull) 1:28.155
Andrea Kimi Antonelli (ITA/Mercedes) 1:28.227
Fernando Alonso (ESP/Aston Martin-Mercedes) 1:28.243
Liam Lawson (NZL/Racing Bulls-Red Bull) 1:28.374
Lando Norris (GBR/McLaren-Mercedes) 1:28.391
Lewis Hamilton (GBR/Ferrari) 1:28.556
Nico Hülkenberg (ALE/Sauber-Ferrari) 1:28.573
Gabriel Bortoleto (BRA/Sauber-Ferrari) 1:28.771
Oliver Bearman (GBR/Haas-Ferrari) 1:28.996
Pierre Gasly (FRA/Alpine-Renault) 1:29.084
Estéban Ocon (FRA/Haas-Ferrari) 1:29.179
Jack Doohan (AUS/Alpine-Renault) 1:29.357
Lance Stroll (CAN/Aston Martin-Mercedes) 1:29.362