Mark Webber a második helyre került, majd Lewis Hamilton és Nico Rosberg jelentett veszélyt a két Red Bull pilótára.
Amint a pálya javult, a páros Vettel elé került, az edzés felénél Nico Rosberg állt az élen.
Vettel és Rosberg ezt követően váltakozva foglalták el az első helyet, Rosberg húsz perccel az edzés vége előtt 1:43.465-ös idővel állt az élen.
Webber is Vettel elé került, de az új négyszeres világbajnok úgy tűnt javulni tud, ám az utolsó szektorban forgalomba került.
A Marussia pilótája, Jules Bianchi az egyes kanyar kijáratánál elhagyta a pályát és a gumifalba ütközött, így több percig a sárga zászló miatt nem lehetett javítani a köridőn.
Ezt követően mindenki a lágyabb Pirelli abroncsokra váltott és megkezdte felkészülését az időmérő edzésre.
Button volt az első, aki gyors kört teljesített, 1:41.956-ot ért el és az első helyre került. A brit pilótát honfitársa, Hamilton megelőzte, de még Button így is a hatodik helyen zárt, a McLaren továbbra is jó formát mutat Abu Dhabiban.
A leintés után Vettel állt az élen 1:41.439-es idővel. Hamilton miközben javulni próbált az utolsó kanyarnál elhagyta a pályát, ám a harmadik helyen végzett az edzés végére feljavuló Webber mögött.
Hamilton mögött Rosberg és Romain Grosjean végzett a negyedik és az ötödik helyen, míg mindkét Sauber versenyképesnek bizonyult, Nico Hülkenberg a hetedik lett, egy pozícióval megelőzve csapattársát, Esteban Gutierrezt. Raikkönen a kilencedik helyen zárt.
A Ferrari tovább szenved a kemény és a lágy keveréken, Fernando Alonso a 11., Felipe Massa a 14. helyen végzett.
Az időmérő edzés helyi idő szerint 17 órakor veszi kezdetét.
Abu Dhabi Nagydíj - 3. szabadedzés végeredménye:
| Hely | Versenyző | Csapat | Idő | Körök |
| 1 | Sebastian Vettel | Red Bull | 1:41.349 | 19 |
| 2 | Mark Webber | Red Bull | 1:41.571 | 17 |
| 3 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:41.580 | 18 |
| 4 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:41.721 | 19 |
| 5 | Romain Grosjean | Lotus | 1:41.832 | 19 |
| 6 | Jenson Button | McLaren | 1:41.956 | 19 |
| 7 | Nico Hülkenberg | Sauber | 1:42.055 | 19 |
| 8 | Esteban Gutiérrez | Sauber | 1:42.282 | 19 |
| 9 | Kimi Räikkönen | Lotus | 1:42.387 | 18 |
| 10 | Jean-Éric Vergne | Toro Rosso | 1:42.457 | 21 |
| 11 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:42.516 | 15 |
| 12 | Paul di Resta | Force India | 1:42.681 | 23 |
| 13 | Valtteri Bottas | Williams | 1:42.698 | 19 |
| 14 | Felipe Massa | Ferrari | 1:42.702 | 16 |
| 15 | Daniel Ricciardo | Toro Rosso | 1:42.727 | 18 |
| 16 | Pastor Maldonado | Williams | 1:42.798 | 18 |
| 17 | Adrian Sutil | Force India | 1:42.989 | 22 |
| 18 | Sergio Perez | McLaren | 1:43.142 | 15 |
| 19 | Giedo van der Garde | Caterham | 1:44.472 | 20 |
| 20 | Charles Pic | Caterham | 1:44.728 | 21 |
| 21 | Max Chilton | Marussia | 1:45.621 | 20 |
| 22 | Jules Bianchi | Marussia | 1:47.506 | 15 |
