Drugi trening przed Grand Prix Bahrajnu rozpoczął się przy sztucznym oświetleniu, które towarzyszyło ciemne niebo. W trakcie popołudniowych zajęć temperatura powietrza wynosiła 22 stopnie Celsjusza, mimo to kierowcy postanowili nie próżnować i od razu wzięli się za pokonywanie okrążeń pomiarowych.

Jako pierwszy, rezultat jednego okrążenia uzyskał Adrian Sutil – jego Sauber wpadł na linię mety z czasem 1:39.438. Kiedy na torze pojawiła się czołówka stawki, Niemiec został zmieniony na prowadzeniu, a po pierwszym kwadransie na czele tabeli widniało nazwisko Lewisa Hamiltona, który już na pierwszym wyjeździe poprawił rezultat z pierwszego treningu – 1:36.506. Za Anglikiem plasowali się Nico Rosberg oraz Fernando Alonso. W użyciu wciąż pozostawały opony pośrednie, natomiast bez czasu pozostawali reprezentanci Red Bulla i Williamsa.

Efektem chłodniejszej nawierzchni były zmiany w prowadzeniu maszyn, co doprowadziło do licznych wyjazdów poza tor, których nie potrafili uniknąć nawet zawodnicy topowych ekip. Po upływie dwudziestu minut, z garażu wyłoniły się bolidy z numerem pierwszym i trzecim. Mistrz świata uzyskał czas 1:37.229, co dało mu czwarty wynik, natomiast zespołowy kolega poprawił rezultat Sebastiana o dwie dziesiąte i wskoczył do czołowej trójki, za kierowców Mercedesa.

W ostatnich trzydziestu minutach, bardzo dobry czas na twardym ogumieniu wykonał Felipe Massa, który pokonał jedno kółko w tempie 1:36.790, co było trzecim wynikiem na tego typu mieszance. Zespołowy partner Massy, Valtteri Bottas wykręcił na twardej oponie słabszy czas i rozdzielił w klasyfikacji reprezentantów Lotusa.

Przewaga Mercedesa z jednego okrążenia, zdawała się przenieść również na dłuższe przejazdy – bolidy Ferrari przejeżdżały okrążenia o mniej więcej półtorej sekundy wolniejsze, od konstrukcji ekipy z Brackley. Podobne tempo wyścigowe do Scuderii Ferrari, prezentowały srebrne bolidy z Woking. Niezłe tempo na miękkiej mieszance pokazał Ricciardo, którego dodatkowo zdawało się nie dotyczyć zużycie opon, ponieważ – w przeciwieństwie do rywali – poprawiał się z okrążenia na okrążenie.

W samej końcówce, swoje szybkie okrążenie na miękkich oponach wykonał Felipe Massa – czas 1:35.442 dał Brazylijczykowi piątą lokatę. W dolnej części tabeli, tradycyjnie znalazły się stajnie Marussi i Caterhama: Bianchi przed Chiltonem, Kobayashim i Ericssonem, który w ostatnich chwilach stał się ofiarą awarii Caterhama. Ostatecznie, na czele nie doszło do zmian – Hamilton przed Rosbergiem i Alonso. Najbardziej pracowitym okazał się być Sergio Perez – Meksykanin w wieczornej sesji zaliczył czterdzieści kółek.