La troisième séance d'essais avant le Grand Prix d'Australie a débuté 20 minutes plus tard que prévu, les commissaires ayant dû réparer la barrière du virage 5 après un grave accident survenu lors de la précédente course de Formule 3 Sprint.

Franco Colapinto a été le premier pilote à prendre la piste et a réalisé le premier tour en 1:24.222 en pneus durs. Peu après, Lewis Hamilton s'est montré beaucoup plus rapide en pneus tendres et a pris la tête de la feuille de temps.

Lance Stroll est resté dans le garage pendant que l'équipe travaillait sur son unité de puissance, ce qui signifie qu'il n'a pas pu rejoindre la séance au début.

La course a ensuite été interrompue lorsque Carlos Sainz a arrêté sa Williams à l'entrée de la voie des stands après avoir effectué un tour d'installation. La voiture de sécurité virtuelle a été brièvement déployée et la séance a ensuite été interrompue pour permettre aux commissaires de retirer la voiture.

Les essais reprennent à 40 minutes de la fin et Kimi Antonelli signe rapidement le meilleur temps en 1:20.324, aidé par l'aspiration de Hamilton. Plusieurs pilotes sont en difficulté au freinage du virage 3, notamment Hamilton et Valtteri Bottas, qui bloquent tous deux leurs pneus.

Peu après, Charles Leclerc s'est emparé de la première place, suivi de près par Oscar Piastri et Antonelli. Le rythme de la Scuderia Ferrari, du McLaren F1 Team et du Mercedes-AMG Petronas F1 Team semblait à nouveau très compétitif sur le circuit d'Albert Park.

Hamilton est ensuite revenu en tête de la course avec une petite marge sur Leclerc, tandis que Max Verstappen a progressé jusqu'à la cinquième place. À ce stade, seuls trois dixièmes de seconde séparaient les cinq premiers pilotes.

À 20 minutes de la fin, Aston Martin a confirmé que Stroll ne prendrait pas part à la séance en raison d'un problème moteur présumé.

Peu après, la séance a de nouveau été interrompue par un drapeau rouge à la suite d'une lourde chute d'Antonelli au virage 3 lors d'une simulation de qualification. Le jeune Italien a perdu le contrôle de sa voiture après avoir touché le trottoir et a heurté les barrières des deux côtés de la piste. Heureusement, il a pu sortir de la voiture sans assistance.

La séance redémarre alors qu'il ne reste que quatre minutes, laissant aux pilotes une dernière chance d'améliorer leurs temps. George Russell en profite pour réaliser le tour le plus rapide de la séance, en 1:19.053, en profitant d'un couloir d'aspiration dans la ligne droite.

Russell termine donc premier pour Mercedes. Hamilton suit en deuxième position pour Ferrari, avec son coéquipier Leclerc en troisième position. Piastri, le favori local, a terminé la séance en quatrième position pour McLaren, juste devant Isack Hadjar en cinquième position et Verstappen en sixième position pour Red Bull Racing. Le temps antérieur d'Antonelli était encore suffisant pour la septième place, tandis que Lando Norris a terminé huitième. Gabriel Bortoleto s'est classé neuvième, et Oliver Bearman a complété le top 10.