Druhý volný trénink na Velkou cenu Ázerbájdžánu začal klidně, první dvě minuty uběhly ještě předtím, než vůz opustil garáže. Sauber vyslal do čela pole Nica Hulkenberga a Gabriela Bortoleta a brzy je následovali i ostatní jezdci.

Po pouhých šesti minutách tréninku se objevily první žluté vlajky. Liam Lawson najel v 16. zatáčce do únikové cesty, zatímco Lewis Hamilton v 7. zatáčce silně zablokoval a dostal se do blízkosti bariér. Oba incidenty byly rychle odstraněny, ale o několik minut později Oliver Bearman uvízl v úniku v zatáčce 8 a musel couvat zpět na trať, což přineslo další varování.

Když se situace uklidnila, Ferrari se posunulo do čela. Charles Leclerc nejprve udával tempo, ale Hamilton brzy zrychlil a usadil se na čele. Leclerc tvrdě tlačil na pilu a ve třetí a později ve čtvrté zatáčce narazil do zdi, přestože byl schopen pokračovat. Mezitím byl Bortoleto krátce zadržen Mercedesem v rychlém úseku vedoucím na dlouhou rovinku.

Odpoledne McLarenu se změnilo, když se Lando Norris ve 2. zatáčce otřel o zeď, vyvázl bez zranění, ale ve 4. zatáčce utrpěl mnohem tvrdší náraz, který poškodil jeho zavěšení a ukončil jeho jízdu. Oscar Piastri měl také strach, když se v 15. zatáčce dotkl bariéry TecPro a později se zablokoval ve 2. zatáčce, i když se mu podařilo vyhnout vážnému poškození a pokračovat. Jinde Bearman opět proletěl výjezdem ze zatáčky 8, Carlos Sainz se svým Williamsem v zatáčce 16 ťukl do zdi a Leclerc se opět rozjel ve 4. zatáčce.

Po první půlhodině závodu zůstal Hamilton v čele průběžného pořadí, Ferrari se však zdálo být silné. Závěrečné fáze tréninku byly klidnější, protože týmy přešly na dlouhé jízdy a porovnávání pneumatik. George Russell a Kimi Antonelli umístili své vozy Mercedes hned za Ferrari, zatímco Haas předvedl dobré tempo s Bearmanem a Estebanem Oconem, kteří se oba umístili v první osmičce.

Pod šachovnicovou vlajkou byl nejrychlejší Lewis Hamilton za Ferrari s časem 1:41,293, jen o 0,074 s před Charlesem Leclercem. George Russell skončil na třetím místě, těsně následován Kimim Antonellim na čtvrtém místě. Oliver Bearman zaujal pátým místem před Maxem Verstappenem na šestém místě. Liam Lawson vybojoval sedmé místo, Esteban Ocon obsadil osmou příčku, Alexander Albon byl devátý a Lando Norris navzdory havárii uzavřel první desítku.