La terza sessione di prove in vista del Gran Premio d'Australia è iniziata con 20 minuti di ritardo rispetto al previsto, poiché i commissari hanno dovuto riparare la barriera alla curva 5 dopo un grave incidente avvenuto durante la precedente gara di Formula 3 Sprint.

Franco Colapinto è stato il primo pilota a scendere in pista e ha fatto segnare il giro di apertura in 1:24.222 con gomme dure. Poco dopo, Lewis Hamilton è andato molto più veloce con le gomme morbide e si è portato in cima alla classifica dei tempi.

Lance Stroll è rimasto nel garage mentre il team lavorava sulla sua power unit, il che ha impedito che si unisse alla sessione all'inizio.

La corsa è stata poi interrotta quando Carlos Sainz ha fermato la sua Williams all'ingresso della corsia dei box dopo aver completato un giro di installazione. La Virtual Safety Car è intervenuta per un breve periodo e la sessione è stata quindi segnalata con una bandiera rossa per consentire ai commissari di rimuovere la vettura.

Le prove sono riprese a 40 minuti dalla fine e Kimi Antonelli ha fatto subito segnare il miglior tempo con un 1:20.324, aiutato dalla scia di Hamilton. Diversi piloti hanno avuto problemi in frenata alla curva 3, tra cui Hamilton e Valtteri Bottas, che hanno bloccato le gomme.

Poco dopo, Charles Leclerc si è portato in prima posizione, con Oscar Piastri e Antonelli alle spalle. Il ritmo di Scuderia Ferrari, McLaren F1 Team e Mercedes-AMG Petronas F1 Team è apparso ancora una volta molto competitivo sul circuito di Albert Park.

Hamilton è poi tornato in testa all'ordine con un piccolo margine su Leclerc, mentre Max Verstappen è salito al quinto posto. A quel punto, solo tre decimi di secondo separavano i primi cinque piloti.

A 20 minuti dalla fine, l'Aston Martin ha confermato che Stroll non avrebbe preso parte alla sessione a causa di un sospetto problema al motore.

Poco dopo, la sessione è stata nuovamente segnalata con bandiera rossa a seguito di un grave incidente di Antonelli alla curva 3 durante una simulazione di qualifica. Il giovane italiano ha perso il controllo dopo aver toccato il cordolo e ha colpito le barriere su entrambi i lati della pista. Fortunatamente, è riuscito a uscire dall'auto senza assistenza.

La sessione è ripresa a soli quattro minuti dalla fine, lasciando ai piloti un'ultima possibilità di migliorare i propri tempi. George Russell ne ha approfittato e ha fatto segnare il giro più veloce della sessione, 1:19.053, sfruttando una scia sul rettilineo.

Russell ha quindi concluso al primo posto per la Mercedes. Hamilton ha seguito in seconda posizione per la Ferrari, con il suo compagno di squadra Leclerc terzo. Il beniamino di casa Piastri ha concluso la sessione al quarto posto per la McLaren, precedendo di poco Isack Hadjar al quinto posto e Verstappen al sesto per la Red Bull Racing. Il tempo precedente di Antonelli è stato comunque sufficiente per il settimo posto, mentre Lando Norris si è classificato ottavo. Gabriel Bortoleto si è piazzato nono e Oliver Bearman ha completato la top ten.