Treći trening za Veliku nagradu Barcelone počeo je sa opreznijim pristupom jer je degradacija guma u velikoj mjeri uticala na to da vozači odmah krenu žestoko u traženje potrebnih performansi za kvalifikacije. U takvim uvjetima George Russell je postavio najbrže vrijeme sesije od 1:15..679. Drugo mjesto je pripalo Oscaru Piastriju. Australac je imao zaostatak od 0.214 sekundi. Charles Leclerc se smjestio na treće mjesto uz zaostatak od 0.243 sekunde.

Valtteri Bottas se pojavio prvi na stazi i postavio prvo mjereno vrijeme 1:19.998 na soft gumama, dok je njegov timski kolega Sergio Perez bio na mediumu. Vozači Cadillaca su bili sami na stazi u prvih deset minuta sesije. Izlaskom Nice Hulkenberga, vrijeme je se spustilo na 1:18.477, i oni su bili tri vozača s vremenima tokom prve trećine.

Početkom druhe trećine, počeli su izlaziti ostali vozači, pa je Norris spustio na 1:16.609, da bi Russell dodatno spustio najbrži krug na 1:16.258. Lider prvenstva je odmah nakon svog timskog kolege odvezao krug za drugu poziciju.

Valtteri Bottas je tokom 38. minute morao odustati od sesije. Vozač Cadillaca je zapao u probleme sa kočnicama u 10. zavoju, te ostao u šljunku i izazvao crvenu zastavu. Kao rezultat toga, Russell je ostao na liderskoj poziciji druge trećine, a Antonelli, Norris, Leclerc i Verstappen činili top 5.

Nakon nastavka, i ulaskom u zadnju trećinu, vozači su bili nešto aktivniji. Ali su konstantno koristili rabljene gume jer su nove čuvali za kvalifikacije. S druge strane, Liam Lawson je imao problem s pregrijavanjem sjedala, pa je dobar dio vremena proveo u garaži da mu se riješi taj problem.

George Russell je bio prvi vozač s novim gumama tokom 50. minute. Vozač Mercedesa je spustio krug na 1:15.679. Do njega se smjestio Piastri. Charles Leclerc je u svom drugom brzom krugu došao do treće pozicije, a Antonelli je imao saobraćaj ispred sebe i blokade drugih vozača – Stroll – pa je to stavljeno pod istragu. Pored njih, Colapinto i Bortoleto su također ušli u bilježnicu. Do kraja nije bilo promjena, pa je George Russell ostao na liderskoj poziciji.