Az edzés nagy részében a pilóták a Pirelli kemény keverékét használták, de 15 perccel a leintés előtt a teljes mezőny a közepes keverékre váltott.
A Force India pilótája, Adrian Sutil volt az első, aki gyors kört teljesített az új keveréken és azonnal az élre állt, de Alonso 1:48.432-es eredményével tovább javított.
Az utolsó két percig ez volt a legjobb köridő, Vettel azonban egy tizedmásodpercet talált és a Red Bullal az élre állt.
Felipe Massa és Jenson Button került az első hatba, míg meglepetésre a Sauber pilótája, Esteban Gutierrez a hetedik lett, Romain Grosjean előtt.
A Mercedes éjszakai munkájának eredménye nem látszott meg a harmadik szabadedzésen. Nico Rosberg és Lewis Hamilton a kilencedik és 12. helyen zárt, 0.7 másodperces hátránnyal Vettel mögött.
Ahogyan a pénteki első szabadedzésen, úgy a szombati délelőtt folyamán is a pilótáknak egy olyan pályán kellett dolgozniuk, amely helyenként nyirkos, más helyeken viszont teljesen száraz volt.
Ennek következtében több pályaelhagyás is történt - Paul di Resta és Felipe Massa a kilences kanyarnál hagyták el az aszfaltcsíkot -, míg Lewis Hamilton az utolsó sikánban pördült meg.
A változékony pályán Jean-Eric Vergne állt az élen, a Pirelli kemény keverékével 1:49.479-es időt ért el. A francia pilóta majdnem egynegyed másodperc előnnyel rendelkezett.
Kimi Räikkönen állt az élen Vergne gyors köréig, de a finn pilóta jó formáját a közepes keveréken már nem tudta megismételni és a 10. helyre esett vissza.
Bottas, aki Räikkönenhez hasonlóan az edzés elején jól szerepelt a 14. helyre csúszott vissza.
A Belga Nagydíj időmérő edzése helyi idő szerint 14 órakor veszi kezdetét.
Belga Nagydíj - 3. szabadedzés végeredménye:
| Hely | Versenyző | Csapat | Idő | Körök |
| 1 | Sebastian Vettel | Red Bull | 1:48.327 | 16 |
| 2 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:48.432 | 14 |
| 3 | Mark Webber | Red Bull | 1:48.533 | 16 |
| 4 | Jean-Éric Vergne | Toro Rosso | 1:48.776 | 15 |
| 5 | Felipe Massa | Ferrari | 1:48.788 | 15 |
| 6 | Jenson Button | McLaren | 1:48.882 | 13 |
| 7 | Esteban Gutiérrez | Sauber | 1:48.930 | 18 |
| 8 | Romain Grosjean | Lotus | 1:48.967 | 14 |
| 9 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:48.993 | 16 |
| 10 | Kimi Räikkönen | Lotus | 1:49.008 | 17 |
| 11 | Daniel Ricciardo | Toro Rosso | 1:49.035 | 15 |
| 12 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:49.046 | 17 |
| 13 | Adrian Sutil | Force India | 1:49.122 | 15 |
| 14 | Valtteri Bottas | Williams | 1:49.177 | 15 |
| 15 | Paul di Resta | Force India | 1:49.226 | 14 |
| 16 | Sergio Perez | McLaren | 1:49.417 | 14 |
| 17 | Nico Hülkenberg | Sauber | 1:49.478 | 19 |
| 18 | Pastor Maldonado | Williams | 1:50.418 | 14 |
| 19 | Charles Pic | Caterham | 1:51.416 | 15 |
| 20 | Giedo van der Garde | Caterham | 1:51.800 | 18 |
| 21 | Jules Bianchi | Marussia | 1:52.221 | 17 |
| 22 | Max Chilton | Marussia | 1:53.507 | 18 |
