Sesja treningów wolnych w Barcelonie odbyła się przy słonecznej pogodzie. Pierwszym kierowcą, który wyjechał na tor był Franco Colapinto. Przez pierwsze pięć minut sesji na torze panowała niewielka aktywność, a jedynie kilku kierowców zaczęło przygotowywać się do swoich przejazdów.

Dziesięć minut później na torze było już tylko dwóch kierowców: Gabriel Bortoleto i Colapinto. Wkrótce potem dołączyli do nich Pierre Gasly, Nico Hülkenberg, Yuki Tsunoda i Esteban Ocon. Większość pozostałych kierowców wciąż znajdowała się w garażu.

W tym momencie sesję prowadził Yuki Tsunoda. Po 20 minutach prowadzenie objął Carlos Sainz, a na torze znajdowała się już połowa kierowców. Na drugim miejscu znajdował się Lando Norris, a trzeci był Liam Lawson. Kolejni kierowcy zaczęli wyjeżdżać na tor, sygnalizując, że FP3 zaczyna się rozgrzewać.

Najszybszy czas w tym momencie wynosił 1:13.941 Charlesa Leclerca, podczas gdy reszta stawki notowała czasy w przedziale 1:14 lub 1:15. George Russell wysunął się na prowadzenie, a Norris był drugi, spychając Leclerca na trzecie miejsce. Jedynym kierowcą bez czasu był Kimi Antonelli.

Większość stawki zdecydowała się na średnie opony, a tylko nieliczni wybrali miękką mieszankę. Max Verstappen awansował na piąte miejsce, spychając Sainza na szóste. Gdy sesja osiągnęła półmetek, akcja przybrała na sile. Kimi Antonelli awansował na drugie miejsce, tuż za swoim kolegą z zespołu Russellem.

Niespodzianką było przesunięcie się Fernando Alonso na szóste miejsce, przed Verstappena. Duet Williamsa znalazł się na ósmym i dziewiątym miejscu. Po 20 minutach pozycje pozostały w dużej mierze niezmienione. Oscar Piastri znajdował się na 12. miejscu za Lancem Strollem. Tsunoda spadł na 15. miejsce, tuż za Lawsona. Para Haas, Ocon i Oliver Bearman, zajmowała odpowiednio 17. i 18. miejsce. Następnie Max Verstappen objął prowadzenie w sesji.

Lando Norris popełnił błąd na swoim okrążeniu, wyjeżdżając poza tor. Po 15 minutach kierowcy zmieniali opony i przygotowywali się do ostatnich okrążeń. Alonso był teraz na trzecim miejscu, a Bortoleto i Hülkenberg za nim. Piastri rozpoczął obiecujące okrążenie, ustanawiając najszybszy pierwszy sektor. W międzyczasie Norris odzyskał prowadzenie z jedynym czasem w granicach 1:12.

Nie trwało to jednak długo, gdyż jego kolega z zespołu szybko go pokonał i zajął pierwsze miejsce. Leclerc awansował na trzecie miejsce, a Isack Hadjar na piąte. Carlos Sainz miał przyzwoite okrążenie, ale pojechał nieco za szeroko, co kosztowało go kilka dziesiątych i pozostawiło na 13. miejscu.

W ostatnich pięciu minutach sesji wszystko ważyło się na szali. Alex Albon był na 19. miejscu i musiał się poprawić. Verstappen podjął kolejną próbę, ale nie zdołał poprawić swojego czasu, pozostając na piątym miejscu. Hadjar jako jeden z pierwszych minął linię mety i pozostał na szóstym miejscu. Wielu kierowców nie zdołało się poprawić, pozostawiając w pierwszej trójce Piastriego, Norrisa i Leclerca.