Förutom 14 varv i mitten, då Ferrariföraren Charles Leclerc lyckades utnyttja en virtuell säkerhetsbil, var 19-årige Antonelli i täten från start till mål.
Leclerc försökte hålla sig inom en sekund från Antonelli i slutet, men var aldrig nära att utmana om segern.
Segern gör att Antonelli utökar sin ledning i förarmästerskapet.
Mercedeskollegan George Russell tvingades bryta redan på det första varvet efter en kollision med Ferraris Lewis Hamilton.
Red Bull-föraren Max Verstappen slutade trea.
Den elfte deltävlingen körs nästa helg i Ungern.