Até a Liga de Corrida Autônoma de Abu Dhabi, Lewis Hamilton liderou uma sessão de treinos livres altamente competitiva para o Grande Prêmio da Espanha. A sessão viu cinco carros diferentes dentro de um quarto de segundo no topo da classificação. A volta de Hamilton, definida mais tarde na sessão, foi mais de seis décimos mais rápida que o tempo de referência no FP2 em Barcelona em 2023. Isso representou uma melhora significativa para a Mercedes em comparação com o ano passado. Seu tempo de 1m13.264s incluiu o setor final mais rápido e permitiu que ele garantisse a primeira posição por apenas 0.022s sobre a Ferrari de Carlos Sainz.
Lando Norris, que havia liderado o ritmo no FP1, terminou em terceiro lugar, apenas 0.033s atrás de Hamilton. Pierre Gasly impressionou com um quarto lugar para a Alpine, enquanto o líder do campeonato Max Verstappen completou os cinco primeiros.
Verstappen, que realizou um teste no carro da Red Bull de 2022 no início da semana, relatou alguns problemas de manuseio com seu RB20 durante o FP2. Apesar disso, ele conseguiu se manter próximo aos McLarens e à Ferrari de Sainz durante simulações de longa duração no final da sessão. Verstappen usou os pneus médios C2, enquanto Norris, o companheiro de equipe da McLaren Oscar Piastri e Sainz optaram pelos pneus mais macios C3.
Os pilotos da Mercedes, Hamilton e George Russell, focaram em voltas de longa duração, com ambos marcando tempos entre 1m19s e 1m20s. Os pilotos da Alpine, Gasly e Esteban Ocon, expressaram preocupações com seu desempenho em Barcelona, mas terminaram o dia com os dois carros no top 10. O esforço impressionante de Gasly foi apoiado pelo nono tempo mais rápido de Ocon.
Sergio Perez teve uma sessão desafiadora, realizando um segundo stint com pneus médios antes de tentar uma simulação de classificação. No entanto, ele só conseguiu o 13º tempo mais rápido, atrás da dupla da Haas, Kevin Magnussen e Nico Hulkenberg. A Aston Martin também teve dificuldades, com Fernando Alonso apenas um centésimo de segundo à frente de Perez.
Os carros da Red Bull tiveram uma sessão decepcionante, terminando em 15º e 16º. Yuki Tsunoda, ligeiramente mais rápido que o companheiro de equipe Daniel Ricciardo, reclamou do manuseio do carro durante sua volta longa. Os carros da Williams, que trocaram para pneus macios cedo, foram os mais lentos no FP2. Alex Albon terminou em 19º, 1.543s atrás do ritmo, com o companheiro de equipe Logan Sargeant ainda mais atrás.
