Vettel szabadedzése azonban keserűre sikeredett, a német pilóta jobb hátsó defektet kapott 20 perccel az edzés leintése előtt, amikor hosszú etapot teljesített a közepes keveréken. Végül Vettel autóján teljesen szétszakadt a gumi, miközben a boxba próbált visszajutni.
A Pirelli a két legkeményebb keveréket szállította Spába azért, hogy a lehető legjobban meg tudjanak birkózni az extrém terheléssel és korlátozták a guminyomást és a dőlésszöget.
Vettel és Webber korán az élre állt, majd tovább növelték előnyüket, amikor a mezőny a Pirelli közepes keverékére váltottak, végül az edzést több, mint hét tizedmásodperces előnnyel zárták.
Vettel már a kemény keveréken is a leggyorsabbnak bizonyult és csak akkor szorult hátrébb, amikor Webber a lágyabb keverékre váltott és 1:49.390-re szorította le a köridőt. A német pilóta azonnal válaszolt és 1:49.331-gyel visszavette az első helyet, amely elég volt az első hely megtartásához, mivel nem sokkal ezt követően a csapatok elkezdtek a hosszabb etapokon dolgozni.
Csak négy pilóta - Romain Grosjean, Felipe Massa, Jean-Eric Vergne és Kimi Räikkönen - tudott egy másodpercen belülre kerülni Vettel idejéhez.
Fernando Alonso, aki rövid ideig a leggyorsabb volt a Ferrarival, megelőzte a McLaren pilótáját, Sergio Perezt és a Mercedest kormányzó Nico Rosberget.
A Force India párosa, Paul di Resta és Adrian Sutil a 10. és 11. helyen zártak, megelőzve a Magyar Nagydíjat megnyerő Lewis Hamiltont, aki szenvedett autójának kezelhetőségével.
Nico Hülkenberg, Pastor Maldonado, Jenson Button és Daniel Ricciardo követte a brit pilótát, utóbbi több, mint 1.2 másodperccel maradt el csapattársától.
Giedo van der Garde az egyetlen balesetet okozta az edzés során. Caterhamjének hátulja megcsúszott és a Stavelot-Paul Frere résznél a gumifalba csapódott. A holland pilóta, aki végül a 19. helyen zárta az edzést sértetlenül megúszta az esetet.
A Belga Nagydíj harmadik szabadedzése szombaton, helyi idő szerint 11 órakor veszi kezdetét.
Belga Nagydíj - 2. szabadedzés végeredménye:
| Hely | Versenyző | Csapat | Idő | Körök |
| 1 | Sebastian Vettel | Red Bull | 1:49.331 | 22 |
| 2 | Mark Webber | Red Bull | 1:49.390 | 34 |
| 3 | Romain Grosjean | Lotus | 1:50.149 | 34 |
| 4 | Felipe Massa | Ferrari | 1:50.164 | 27 |
| 5 | Jean-Éric Vergne | Toro Rosso | 1:50.253 | 28 |
| 6 | Kimi Räikkönen | Lotus | 1:50.318 | 33 |
| 7 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:50.510 | 21 |
| 8 | Sergio Perez | McLaren | 1:50.536 | 27 |
| 9 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:50.601 | 33 |
| 10 | Paul di Resta | Force India | 1:50.611 | 27 |
| 11 | Adrian Sutil | Force India | 1:50.629 | 30 |
| 12 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:50.751 | 27 |
| 13 | Nico Hülkenberg | Sauber | 1:50.972 | 33 |
| 14 | Pastor Maldonado | Williams | 1:50.991 | 28 |
| 15 | Jenson Button | McLaren | 1:51.195 | 28 |
| 16 | Daniel Ricciardo | Toro Rosso | 1:51.447 | 26 |
| 17 | Valtteri Bottas | Williams | 1:51.568 | 28 |
| 18 | Esteban Gutiérrez | Sauber | 1:51.644 | 26 |
| 19 | Giedo van der Garde | Caterham | 1:53.157 | 21 |
| 20 | Charles Pic | Caterham | 1:53.251 | 29 |
| 21 | Jules Bianchi | Marussia | 1:53.482 | 28 |
| 22 | Max Chilton | Marussia | 1:54.418 | 12 |
