Det var den unge tyskerens fjerde seier på fem løp så langt i år, og han er godt på vei mot å forsvare VM-tittelen sin.
Red Bull-føreren har 118 poeng og er 41 poeng foran sin nærmeste konkurrent Lewis Hamilton, som ga ham hard kamp om seieren søndag.
Briten hadde bedre dekk i slutten av løpet og kom fort bakfra. Over mål skilte et knapt halvsekund.
Hamiltons McLaren-lagkamerat Jenson Button nøyde seg med tre depotbesøk, mens de andre i tetsjiktet hadde fire, og profitterte på strategien ved å kjøre inn til tredjeplass.
Vettels lagkamerat Mark Webber hadde beste startposisjon etter seier i kvalifiseringen lørdag, men han ble bare nummer fire.