Lewis Hamilton dominierte die zweite Trainingssitzung für den Großen Preis von Bahrain 2024 und führte einen Mercedes-Doppelsieg an. Der amtierende Formel-1-Weltmeister Max Verstappen hatte Schwierigkeiten und beendete das Training fast eine halbe Sekunde hinter dem Führenden und erneut außerhalb der Top Fünf. Die Temperaturen in FP2 waren im Vergleich zur ersten Trainingssitzung niedriger, mit einer Umgebungstemperatur von 17°C und einer Streckentemperatur von 22°C. Dies könnte zu den Leistungsunterschieden zwischen Mercedes und Red Bull beigetragen haben, wobei Mercedes von einer besseren Reifenheizung profitierte. Hamilton war besonders beeindruckend und erzielte die schnellste Zeit in beiden Qualifikationssimulationen.
Hamiltons schnellste Zeit betrug 1m30.174s, was ihm einen Vorsprung von zwei Zehntelsekunden gegenüber seinem Teamkollegen George Russell verschaffte. Fernando Alonso belegte den dritten Platz, 0.286s hinter Hamilton. Carlos Sainz war der schnellste Ferrari-Fahrer auf dem vierten Platz, gefolgt von Oscar Piastri auf dem fünften Platz für McLaren. Verstappen hatte Schwierigkeiten mit den weichen Reifen und lag etwa eine halbe Sekunde hinter dem Führenden. Die Langstreckensimulationen mit den weichen Reifen zeigten jedoch mehr Potenzial für ihn und Red Bull.
Während der Langstreckenläufe erzielte Sergio Perez die schnellste Zeit, aber auch Piastri’s Leistung mit den weichen Reifen im McLaren war bemerkenswert. Lando Norris, Piastris Teamkollege, hatte eine schwierige Sitzung und war aufgrund eines Fehlers am Ausgang der letzten Kurve in seiner Qualifikationssimulation der langsamste von allen, sechs Zehntelsekunden hinter den Führenden. Perez verlängerte seinen Einsatz mit den weichen Reifen auf 17 Runden, vier Runden mehr als Piastri, bevor er auf die Medium-Reifen wechselte.
Nico Hülkenberg beeindruckte mit einem soliden siebten Platz für Haas, einem Team, das sich während der Vorsaison-Tests und FP1 auf lange Läufe konzentrierte. Seine Zeit von 1m30.884s war fast neun Zehntelsekunden schneller als die Zeit seines Teamkollegen Kevin Magnussen. Lance Stroll beendete das Rennen auf dem achten Platz, knapp hinter seinem Teamkollegen Alonso. Charles Leclerc, der seinen Frust über das mangelnde Bewusstsein anderer Fahrer im Teamfunk äußerte, belegte den neunten Platz, mit Perez vom zweiten Red Bull auf dem zehnten Platz.