2013年F1第3戦中国GPのフリー走行2回目は、フェラーリのフェリペ・マッサがトップタイムをマークした。

　現地時間14時（日本時間15時）から行われたフリー走行2回目も午前の1回目に続いてドライコンディションでスタート。気温は22度、路面温度は36度を記録した。
　FP1終了間際にピットロードでコースオフし、ノーズとフロントウイングにダメージを負っていたマクラーレンのセルジオ・ペレスは、旧スペックのウイングを使用していたため、今セッションへの影響は免れている。

　このFP2では、セッション開始直後から各車ミディアムタイヤを履いて多くのマシンがコースイン。すぐにタイム計測がスタートすると、好調メルセデスのニコ・ロズベルグとルイス・ハミルトンが早々と1-2態勢を築き、FP1同様序盤からセッションをリードする。その後、レッドブルのマーク・ウエーバーが一旦2台の間に割って入るが、すぐにハミルトンが2番手を奪い返すと、続けざまにタイムを更新してきたメルセデス勢がロズベルグ、ハミルトンの順で再びリードを奪った。

　開始から30分を前にレッドブル2台が上位勢の先頭を切ってソフトタイヤにスイッチ、すぐにウエーバーがロズベルグのタイムを更新する。しかし、それに続いたメルセデス勢は三度ロズベルグがトップを奪取。一方、ザウバーに若干前を阻まれるかたちとなったハミルトンはここでは3番手に。それでも2台のメルセデスはソフトタイヤでも相変わらずの安定感を披露している。

　セッションが折り返すと、遅れてフェラーリ、ロータス、マクラーレン勢が本格的なアタックを開始する。ここでトップのロズベルグを上回ってきたのが、フェラーリのマッサだった。FP1でも走り始めから好タイムを刻んでいたマッサは、ここで1分35秒340をマークし、2番手に浮上したライコネンをコンマ1秒リードする展開となった。
　開幕2戦でいずれもマッサにアウトクオリファイされているフェラーリのエース、フェルナンド・アロンソは3番手。4番手にロズベルグと続くと、それ以降のセッションは2種類のタイヤを使用してのロングランに移行、結果マッサがひさびさのトップでセッションは終了することになった。

　6番手につけたマクラーレンのジェンソン・バトンは、終盤のロングランでタイヤの消耗からロングストレートのブレーキングでフラットスポットをつくってしまい、直後にタイヤがバースト。幸い、すぐにピットに入れたために大事には至らなかったが、タイヤ交換後は再度ピットに戻り、早めに走行を切り上げた。
　またチームメイトのセルジオ・ペレスは、セッション開始直後にコースオフを喫した影響でトータル16周で終了。マルシャのマックス・チルトンも2度のトラブルに見舞われ、わずか5周に終わっている。