2016年F1第3戦中国GPは、4月15日にフリー走行2回目が行われ、フェラーリのキミ・ライコネンがトップタイムをマークした。

　現地時間14時から開始された2回目のフリー走行は、気温26度、路面温度47度と、路面温度は1回目から約15度も上昇するコンディションとなった。

　セッション序盤、マノーやザウバーなど下位チームがミディアムタイヤを履いてタイムを更新していくなか、ソフトタイヤを履くマクラーレンのジェンソン・バトンが1分38秒868で一時トップタイムを記録。セッション前に完全復帰が許可されたチームメイトのフェルナンド・アロンソも1分39秒512と続く。その直後、同じくソフトタイヤを履くメルセデスのニコ・ロズベルグが1分37秒761で首位に立ち、レッドブルのダニエル・リカルドが1分38秒691で2番手に浮上した。

　約30分が経過後、メルセデスの2台がワンツー態勢を築く。ともにスーパーソフトタイヤを履き、ロズベルグが1分37秒133、ハミルトンが1分37秒329を記録。その後、各チームがスーパーソフトタイヤでアタックを開始し、残り50分を切った時点で、ハミルトン以降は、リカルド、マックス・フェルスタッペン、ニコ・ヒュルケンベルグ、カルロス・サインツJr.、セルジオ・ペレス、バルテリ・ボッタス、アロンソ、バトンというトップ10となった。

　そして、セッション開始から45分後に、フェラーリのセバスチャン・ベッテルがロズベルグを0.128秒上回る1分37秒005を記録すると、ライコネンがベッテルのタイムより0.109速い1分36秒896をマークし、唯一の36秒台でタイムシートの最上位に躍り出た。ライコネンにとっては、2015年バーレーンGPのフリー走行1回目以来となる、フリー走行トップタイムとなった。

　トロロッソの2台は、1回目に引き続き2台ともにトップ10内で終え、マクラーレンはアロンソがバトンを0.1秒上回り、11番手となっている。なお1回目で左リヤタイヤを破損させたルノーのケビン・マグヌッセンは出走しなかった。

　フリー走行3回目は日本時間の4月16日13時（現地時間12時）、予選は同日16時（現地時間15時）にスタートする。