Leclerc yang start dari pole position menunjukkan keunggulan power unit Ferrari, terutama di lintasan lurus, untuk meninggalkan rival-rivalnya di sirkuit sepanjang 7km itu.
Lewis Hamilton finis runner-up, 0,981 detik di belakang Leclerc. Valtteri Bottas melengkapi podium untuk Mercedes di peringkat ketiga, demikian laman resmi Formula 1. Sedangkan Sebastian Vettel, yang start dari P2, harus puas finis P4.
"Di satu sisi mimpi yang aku punyai sejak kecil telah menjadi kenyataan, tapi di sisi lain ini adalah akhir pekan yang sulit. Aku tumbuh dengan Anthoine dan aku ingin mempersembahkan kemenanganku untuk dia," kata Leclerc usai lomba.
Anthoine Hubert adalah pebalap asal Prancis yang tewas pada balapan Formula 2 di Spa, Sabtu.
Balapan F1 hari ini pun diawali dengan sesi mengheningkan cipta kepada Hubert.
Leclerc menggunakan strategi satu pitstop, berganti ban medium di lap ke-22 dan keluar di P3 sekitar lima detik di belakang Vettel, yang terlebih dulu masuk pit enam putaran lebih awal dari rekannya.
Namun Leclerc memiliki kecepatan yang lebih baik dari Vettel, hingga sang juara dunia dari Jerman itu membiarkan rekannya lewat di lap ke-27 untuk memimpin lomba.
Hamilton yang memiliki umur ban medium lebih muda tujuh putaran dari Vettel melakukan manuver untuk menyalip pebalap Ferrari dengan nomor 5 itu di lap ke-32 untuk mengejar pimpinan lomba yang berjarak 6,5 detik di depannya.
Vettel kembali masuk pit di lap ke-34 dan mengganti ban soft untuk merebut tambahan satu poin bagi pebalap dengan waktu putaran tercepat.
Dalam 12 putaran terakhir, Hamilton berusaha mengejar Leclerc hingga terpaut 1,5 detik di lap terakhir. Namun sang pebalap asal Inggris itu tak mampu menyalip Leclerc, yang juga telah menunjukkan kecepatannya di sesi latihan bebas GP Belgia.
Dengan satu kemenangan dan tambahan lima finis podium musim ini, Leclerc menduduki peringkat lima dengan 157 poin, terpaut 12 poin dari Vettel di peringkat 4.
Sementara Hamilton masih kokoh di puncak klasemen dengan total 268 poin, menjaga jarak 65 poin dari Bottas yang menjadi rival terdekatnya.
Hamilton pun mengucapkan selamat bagi Leclerc.
"Aku telah mengeluarkan semua kemampuanku... balapan yang sangat sulit hari ini. Ferrari terlalu cepat di lintasan lurus," kata Hamilton.
"Selamat untuk Charles untuk kemenangan pertamanya... aku sangat senang untuknya."
Alexander Albon, yang menjalani debut bersama Red Bull, finis P5 di kala rekan satu timnya, Max Verstappen gagal menyelesaikan lomba.
Verstappen menabrak tembok pembatas di lap pembuka setelah kehilangan fungsi setir mobilnya buntut kontak dengan mobil Kimi Raikkonen (Alfa Romeo) di tikungan pertama.
Sergio Perez, yang baru saja memperpanjang kontrak dengan Racing Point, finis P6 di depan Daniil Kvyat dari tim Toro Rosso.
Nico Hulkenberg finis P8 untuk Renault diikuti oleh Pierre Gasly, yang bertukar tempat dengan Albon di Toro Rosso, di P9.
Lance Stroll meraup poin terakhir yang tersedia dengan finis di P10 untuk Racing Point.