Los McLaren de Lewis Hamilton y Jenson Button ha marcado el ritmo en la sesión anterior, pero Red Bull demostró síntomas claros de su ventaja en el circuito de Catalunya, cuando al final de la sesión montaron los neumáticos blandos.
Vettel fue el único piloto por debajo de la barrera del 1m20s, marcando un mejor tiempo de dos décimas de segundo más rápido que su compañero de equipo, Mark Webber, quien se mantuvo en cabeza de la tabla de tiempos durante la mayoría de la sesión después de marcar el mejor tiempo con el neumático duro durante las primeras vueltas.
La pareja fue seis décimas más rápida que el resto de conductores. Pero en las siguientes seis décimas podemos situar a los pilotos entre el tercer y el noveno puesto.
Michael Schumacher fue el más rápido de ese segundo grupo, que sigue mostrándose más fuerte que su compañero de equipo durante este fin de semana.Fernando Alonso terminó cuarto después de haber encontrado un aumento significativo en el ritmo con los neumáticos más blandos y se abrió camino hasta un 1m20.8s.
Hamilton estaba segundo al principio de la sesión, pero sólo mejoró en dos décimas de segundo a lo largo de ésta, mientras que casi todos los demás estaban haciendo importantes avances con el neumático blando. Terminó quinto con su compañero de McLaren, Jenson Button, en la novena posición.
Robert Kubica ha sido el sexto más rápido con su Renault, por delante de Rosberg y Felipe Massa, Adrian Sutil completa los 10 primeros después de recuperar su monoplaza, que el la sesión 1 pilotó Paul di Resta.
Pedro de la Rosa hizo sus primeros entrenos del fin de semana después de perder la práctica de la mañana debido a un problema con el cambio. Completó 37 vueltas y ha terminado 11 º.
Lotus fue de nuevo el más rápido de los nuevos equipos, esta vez con Jarno Trulli superando a Heikki Kovalainen. Lucas di Grassi fue 21º con el modelo "viejo" de Virgin, mientras que Timo Glock fue sólo 24º a pesar de montar la nueva versión.
La sesión nos trajo una bandera roja, cuando Nico Hulkenberg estrelló su Williams. El alemán salió pasado de una curva rápida, perdió el control de su monoplaza y atravesó la pista de lado, para terminar golpeándose contra un muro. Dañó la parte delantera y trasera de su coche, que no participó más en la sesión.
Por otra parte, Jaime Alguersuari período de sesiones fue cortada ligeramente cuando su coche se detuvo en la pista a sólo tres minutos del final de la sesión.