Charles Leclerc foi o destaque na segunda sessão de treinos livres do Grande Prêmio da Austrália de Fórmula 1, que viu vários pilotos enfrentarem dificuldades fora da pista. Leclerc, pilotando pela Ferrari, foi impressionante, ficando 0.381 segundos mais rápido que o líder do campeonato, Max Verstappen, em termos de ritmo de volta única. O top 10 foi bastante disputado, com menos de meio segundo separando Leclerc dos carros atrás dele.
O melhor tempo de Leclerc, 1m17.211s, foi alcançado com um melhor desempenho no setor final. Seu tempo anterior de referência, 1m17.423s, que ainda seria suficiente para o primeiro lugar, incluía os tempos mais rápidos nos outros dois setores. Verstappen, que perdeu os primeiros 20 minutos da sessão devido a uma troca de assoalho em seu RB20 após sair da pista nas curvas 9/10, estabeleceu seu melhor tempo mais tarde na sessão.
Um dos aspectos mais promissores para Leclerc e Ferrari foi seu desempenho com pneus médios durante simulações de longa duração. As primeiras cinco voltas com pneus médios mostraram um ritmo consistente de Leclerc, com tempos variando de 1m22.832s a 1m23.047s. Outros pilotos também demonstraram seu desempenho com pneus médios, incluindo Sainz, Piastri, Verstappen, Perez, Russell e Stroll.
Apesar do início tardio de Verstappen e das simulações limitadas de longa duração, a vantagem de Leclerc no ritmo de volta única parecia se manter quando o combustível de corrida foi adicionado no final da sessão. Leclerc teve uma clara vantagem sobre seu companheiro de equipe Sainz, que retornou ao cockpit da Ferrari após perder o GP da Arábia Saudita devido a uma apendicite. Sainz foi apenas meio décimo mais lento que o tempo de Verstappen.
Na ordem do FP2, os Aston Martins de Lance Stroll e Fernando Alonso garantiram a quarta e quinta posições, respectivamente. Stroll teve alguns incidentes na curva penúltima de baixa velocidade, enquanto Alonso teve um momento na saída da curva 6. George Russell teve um bom desempenho pela Mercedes, terminando em sexto lugar, enquanto seu companheiro de equipe Lewis Hamilton lutou e acabou em 18º lugar, 1.5 segundos atrás do ritmo. A sessão de Hamilton também foi prejudicada por um momento na curva 10 devido a uma mudança de configuração que não funcionou como pretendido.
Os McLarens de Oscar Piastri e Lando Norris, juntamente com Sergio Perez no segundo Red Bull, completaram o top oito. Yuki Tsunoda fechou o top 10 para a RB. A Williams teve apenas 19 carros em funcionamento, pois estavam ocupados reparando o carro de Alex Albon após seu acidente no primeiro treino. Eles não tinham um chassi sobressalente disponível em Melbourne.