現地時間の午後2時からの中国GPの2回目フリー走行がスタート。どんよりした天候はそのままで、気温17℃、路面温度20℃も午前中とほぼ変わらず。一方で風はほぼ止み、湿度は午前中の40％から一気に74％まで上がっている。しかし各マシンの出足は鈍く、セッション中の降雨を警戒している様子はない。　　

　開始後8分。コースインしたばかりのキミ・ライコネンを、「問題が出た」と、エンジニアがすぐに呼び戻した。データ上に何らかの異常が出たようだったが、10分足らずでコース復帰を果たした。

　開始後20分の時点では、1-2番手のメルセデスからフェラーリ、レッドブル、フォース・インディア、マクラーレンと、10番手までがきれいにチームごとに順位を形成している。その後のロングランでは、レッドブルをのぞく大部分のチームが戦略を分けた。トップ3でソフトを履いたのはルイス・ハミルトン、ライコネン、レッドブルの2台。バルテリ・ボッタス、セバスチャン・ベッテルはミディアムで周回を重ねた。

　トロロッソ・ホンダの2台は24分過ぎにウルトラソフトでピエール・ガスリー12番手、ブレンドン・ハートレー15番手のタイムを出すと、そのままロングランに移行。ガスリーは実に22周を周回し、ソフト、ミディアムも含めて最長スティントをこなした。

　終了15分前、コースインしたばかりのストフェル・バンドーンが、「タイヤが止まってない！」と、ターン6手前でストップ。開幕戦のハース、バーレーンのフェラーリに続いて、マクラーレンも交換作業ミスを犯してしまう。チームは安全確認せずにマシンを送り出したとして、セッション後に審議となった。

　15時過ぎにはマクラーレンのピットから、「11分後に降雨の可能性」がドライバーに伝えられる。実際にはやや遅れて20分過ぎに、本格的な雨が降ってきた。アロンソ、フォース・インディアの2台などがインターメディエイトでコースインするが、いずれも1、2周でピットイン。そのままセッション終了となった。

　セッション最速は、午前中に続いてハミルトン。0.007秒差で2番手に付けたライコネンは、ロングランでもハミルトンに遜色のないペースで周回している。3、4番手のボッタス、ベッテルもハミルトンからそれぞれ0.03秒、0.1秒と、僅差に付けた。

　フェルスタッペンは0.34秒差の5番手ながら、ライコネン同様ロングランはかなりいいペースだった。6番手にはヒュルケンベルグが入り、リカルドはチームメイトからコンマ7秒落ちの9番手に終わった。