Azonban ezt követően Rosberg panaszkodott autójára és megszakította a lágy keverékkel futott etapját, végül idő előtt befejezte az edzést. Csapattársa, Hamilton is megszakította első körét, de sikerült még egy kört teljesítenie és megtartotta harmadik helyét, miután Massa és Alonso ekrült az élre.
A Red Bull párosa, Sebastian Vettel és Mark Webber a negyedik és ötödik helyen zárt, az utolsó szektorban sokat veszített a két pilóta, mivel a Ferrari és a Mercedes erős egyenesbeli sebességgel rendelkezik. Adrian Sutil a lenyűgöző hatodik helyen zárt a Force Indiával, megelőzve a korábbi világbajnokokat, Kimi Räikkönent és Jenson Buttont.
Sergio Perez a pénteki problémák után a kilencedik helyen zárt Nico Hülkenberg előtt. A Torro Rosso pilótái, Jean-Eric Vergne és Daniel Ricciardo kihasználta Rosberg feltételezhetően hidraulikus meghibásodását és közel kerültek az első tízhez, míg a Williams tovább folytatta szenvedését, miután pénteken a műszaki főigazgató, Mike Coughlan kijelentette, két másodperces hátrányban vannak önmagukhoz képest.
Paul di Resta a 16. és 17. helyen zártak, míg Jules Bianchinak sikerült a Marussiát riválisuk, a Caterham előtt tartania. A francia pilóta majdnem 1.2 másodperccel előzte meg csapattársát, Max Chiltont.
Kisebb dráma történt az egy órás edzés alatt, a mentőket is riasztani kellett, mert a Marussia egyik szerelője lábsérülést szerzett. A szerelőt elővigyázatosságból a pálya kórházába szállították kivizsgálásra.
A Kínai Nagydíj időmérő edzése helyi idő szerint 14 órakor kezdődik Sanghajban.
Kínai Nagydíj - 3. szabadedzés végeredménye:
| Hely | Versenyző | Csapat | Idő | Körök |
| 1 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:35.391 | 13 |
| 2 | Felipe Massa | Ferrari | 1:36.013 | 11 |
| 3 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:36.065 | 18 |
| 4 | Sebastian Vettel | Red Bull | 1:36.286 | 17 |
| 5 | Mark Webber | Red Bull | 1:36.420 | 15 |
| 6 | Adrian Sutil | Force India | 1:36.549 | 16 |
| 7 | Kimi Räikkönen | Lotus | 1:36.605 | 16 |
| 8 | Jenson Button | McLaren | 1:36.693 | 16 |
| 9 | Sergio Perez | McLaren | 1:36.777 | 16 |
| 10 | Nico Hülkenberg | Sauber | 1:36.853 | 15 |
| 11 | Jean-Éric Vergne | Toro Rosso | 1:37.072 | 15 |
| 12 | Daniel Ricciardo | Toro Rosso | 1:37.205 | 18 |
| 13 | Pastor Maldonado | Williams | 1:37.300 | 11 |
| 14 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:37.349 | 12 |
| 15 | Valtteri Bottas | Williams | 1:37.457 | 16 |
| 16 | Paul di Resta | Force India | 1:37.487 | 13 |
| 17 | Esteban Gutiérrez | Sauber | 1:37.740 | 20 |
| 18 | Romain Grosjean | Lotus | 1:37.813 | 16 |
| 19 | Jules Bianchi | Marussia | 1:38.496 | 17 |
| 20 | Charles Pic | Caterham | 1:38.821 | 18 |
| 21 | Max Chilton | Marussia | 1:39.627 | 16 |
| 22 | Giedo van der Garde | Caterham | 1:39.652 | 18 |
