F1バルセロナ合同テストは2日目のセッションを終え、レッドブル・レーシングのセバスチャン・ベッテルが初日に続きトップタイムをマークした。2番手にはトロロッソのハイミ・アルグエルスアリが入っている。
初日にフェラーリのフェルナンド・アロンソからトップタイムを奪ったベッテルは、1日目こそトラブルに見舞われていたものの、2日目は午前中のセッション終盤に予選シミュレーションを実施。1分23秒315をマークし、これがこの日のベストとなった。ベッテルは午後、ロングディスタンスのレースシミュレーションを実施したが、赤旗のため試みは失敗。しかし、チームは多彩なピットストップシミュレーションをトライした。
2番手には、初日も3番手と好調だったアルグエルスアリが続いた。アルグエルスアリは午前中に短いスティントを繰り返し、午後は若干長めのスティントで走行。3番手にはアロンソが続いたが、この日は電気系トラブルに見舞われ長時間をガレージで過ごすことに。修復後はロングランを実施し、残り30分というところで3番手にジャンプアップした。
4番手には、この日ようやくこのオフ初めてトラブルフリーで周回したウイリアムズのルーベンス・パリチェロが入った。5番手にはロータス・ルノーGPのニック・ハイドフェルドが続いた。ルノーは前日KERSのトラブルで時間を失ったため、再びビタリー・ペトロフとマシンをシェア。ペトロフは11番手となった。
ザウバーの小林可夢偉は、ロングランを実施し6番手。7番手には、ミハエル・シューマッハーからバトンタッチしたニコ・ロズベルグのメルセデスW02が続いた。マクラーレンのジェンソン・バトンは8番手。バトンはハイドロリック系のトラブルに見舞われ、54周の周回に留まった。
9番手は午後、ターン1でコースアウトを喫したフォースインディアのポール・ディ・レスタ。10番手は若干のメカニカルトラブルに見舞われたチーム・ロータスのヘイキ・コバライネンとなった。チーム・ロータスは、F2“卒業生”のリカルド・ティシエラにテストの機会を与え、26周を走行させている。
また、この日からヒスパニアに合流したビタントニオ・リウッツィは、初めてのマシンで70周を周回。ヴァージンのティモ・グロックを上回り12番手となった。