F1第3戦中国GPのフリー走行2回目は、レッドブルのセバスチャン・ベッテルが1回目に続きトップタイムをマークした。ザウバーの小林可夢偉は11番手で初日を終えている。
現地時間午後2時（日本時間午後3時）からのフリー走行2回目は曇り、気温26度、路面温度は35度、湿度は61％のドライコンディションとなった。このセッションからフォース・インディアはエイドリアン・スーティル、トロロッソはハイミ・アルグエルスアリ、チーム・ロータスはヤルノ・トゥルーリがそれぞれ自分のマシンに復帰している。
90分のセッションは早くも開始5分にルイス・ハミルトンがトップタイムをマークし、チームメイトのジェンソン・バトンもハミルトンとともにタイムを更新していく。その後、20分過ぎに今度はメルセデスのニコ・ロズベルグが1分38秒台にいれ、マクラーレンの2台を上回り、最初にソフトタイヤを装着したウイリアムズのパストール・マルドナドも3番手につけた。
開始から30分が過ぎると、ソフトタイヤを履くフェリペ・マッサ、ロズベルグがトップタイムを塗り替えてくる。ロズベルグのタイムは1分37秒台。今回ピレリが持ち込んでいるソフトタイヤにはマレーシアとは異なるシルバーのマーキングが施されている。
セッション折り返しの45分過ぎ、朝の走行でもクラッシュを喫したニック・ハイドフェルドが1コーナー先でコースアウトしタイヤバリヤに接触。フロントにダメージを負ったハイドフェルドはなんとかピットまで戻ることができたが、再び大幅に走行時間をロスしてしまう。
セッションも終盤、残り時間が30分を切るところで、ベッテルとマクラーレンの2台がソフトタイヤで最初のアタックに向かう。ここではハミルトンがトップタイムを塗り替え、バトンも2番手タイムをマークした。ベッテルもファーストアタックこそ5番手タイムに終わったものの、その後の連続アタックでしっかりとハミルトンのタイムをコンマ1秒上回る走りを見せた。
フェラーリのフェルナンド・アロンソは中盤以降、ガレージでしばらくマシン作業に追われていたが、残り時間が10分を過ぎたところでようやくコースインすることができた。ただ、ソフトタイヤでアタックをかけるもタイムはふるわず14番手で初日を終えている。
終わってみれば2回目のフリー走行もベッテルがトップで、2、3番手にマクラーレンのハミルトンとバトンという結果に。4、5番手にはメルセデスのロズベルグとミハエル・シューマッハーが僅差で続いた。
33周を走行したザウバーの小林可夢偉は、トップから1.850秒遅れの11番手につけている。
