Cette onzième étape entre Pérouse (région de l'Ombrie) et Montalcino (région de Toscane) se court au lendemain de la première journée de repos. Elle a la particularité d'emprunter, en dernière partie d'étape, quatre sections de routes blanches non asphaltées qui font la réputation et la spécificité des Strade Bianche. La première section de routes blanches débute à environ 70 kilomètres de l'arrivée et la fin de la dernière section à 8,7 kilomètres du terme. La deuxième section, d'une longueur de 13,5 kilomètres est la plus longue et la plus rude avec des montées avoisinant les 16 %. La fin de cette section compte comme col de 3ème catégorie. Après avoir franchi les quatre secteurs de routes blanches non asphaltés cumulant 35,2 kilomètres, les coureurs franchissent un second col de 3ème catégorie, le Passo del Lume Spento, dont le sommet se situe à moins de 4 kilomètres de Montalcino où la ligne d'arrivée se trouve au-dessus d'une petite bosse.
Dès le début de l'étape, 11 coureurs attaquent et prennent rapidement une distance importante avec le peloton. Ces 11 hommes sont les Italiens Enrico Battaglin (Bardiani), Francesco Gavazzi (Eolo-Kometa) et Alessandro Covi (UAE), les Belges Lawrence Naesen (AG2R Citroën) et Dries De Bondt (Alpecin-Fenix), le Français Simon Guglielmi (Groupama-FDJ), le Néerlandais Taco van der Hoorn (Intermarché Wanty-Gober), l'Allemand Roger Kluge et le Belge Harm Vanhoucke (Lotto-Soudal), le Néerlandais Bert-Jan Lindeman et le Suisse Mauro Schmid (Qhubeka-Assos).
Au début du premier secteur de routes blanches (70 kilomètres de l'arrivée), le groupe d'échappés compte 14 minutes et 30 secondes d'avance sur le peloton, écart maximum. Dès le premier secteur des routes blanches, sous la conduite de Filippo Ganna, le peloton se scinde en plusieurs groupes avec, à l'avant, un groupe d'une vingtaine d'hommes comprenant le maillot rose Egan Bernal, Giulio Ciccone, Peter Sagan et Romain Bardet mais sans Remco Evenepoel, Aleksandr Vlasov et Hugh Carthy. Mais quelques kilomètres plus loin, avant le début du deuxième secteur, Evenepoel parvient avec son groupe à revenir sur le groupe maillot rose. Dan Martin et Davide Formolo sont lâchés. À l'entrée du deuxième secteur, le groupe des échappés compte 9 minutes d'avance sur le peloton. Quelques tentatives d'échappées se produisent dans le groupe de tête ainsi que dans le peloton mais elles restent vaines. Dans le troisième secteur des routes blanches, Bernal et son équipe Ineos-Grenadiers passent à l'attaque. Vlasov, Carthy, Bardet, Nibali et quelques autres peuvent suivre mais Evenepoel est distancé et perd régulièrement du terrain. Dans le dernier secteur, à une dizaine de kilomètres du terme, une chute se produit dans le groupe de tête alors que Covi et Schmid parviennent à s'isoler en tête. Dans le peloton maillot rose, Bardet puis Nibali et Ciccone lâchent prise alors que Emanuel Buchmann attaque. Puis c'est au tour d'Egan Bernal de lâcher ses derniers adversaires dans les derniers kilomètres. Mauro Schmid et Alessandro Covi rejoignent ensemble l'arrivée où le jeune Suisse l'emporte au sprint. Bernal, auteur d'une belle fin d'étape, termine 11e à plus de 3 minutes du vainqueur mais creuse des écarts sur ses poursuivants au classement général.
Points attribués pour le classement par points
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Points attribués pour le classement du meilleur grimpeur
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Points attribués pour le classement des sprints intermédiaires
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Classements à l'issue de l'étape
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Étape vallonnée
Italie
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Jonathan Caicedo (EF Education-Nippo) : abandon
Tim Merlier (Alpecin-Fenix) : non-partant
