Brad Binder tomó el relevo de Enea Bastianini en los segundos libres de Moto3, para establecer el mejor crono de la tanda y, a la postre, de la jornada inaugural (2.08.047). El sudafricano, que en la sesión matinal había sido tercero, rebajó casi siete décimas su tiempo y logró superar a Andrea Migno (octavo en el FP1) y a Enea Bastianini, el piloto más rápido en el libre 1. Los dos italianos llegaron a situarse en la primera plaza, pero en su último giro Binder se aupó a la cabeza y ambos debieron conformarse con terminar segundo y tercero, respectivamente. Apenas 172 milésimas les separaron.
Algo más alejado concluyó el cuarto clasificado, el también transalpino Pecco Bagnaia ( 418). El de Mahindra precedió en la hoja de tiempos a sus compatriotas Nicolo Bulega, quien sufrió una caída sin consecuencias al inicio de la tanda, y a Fabio Di Giannantonio ( 584). Jorge Martín, que en el FP1 se había situado segundo, Phillip Oettl, Arón Canet y Jakub Kornfeil completaron el top ten.
Quien se vio apeado del listado de los 10 primeros clasificados fue Jorge Navarro. El valenciano, quinto por la mañana, no logró mejorar su registro y finalizó a más de un segundo del líder del Mundial.
Juanfran Guevara, décimo cuarto, y María Herrera, décimo sexta, tampoco consiguieron colarse en el top 10, pero al menos sí pudieron rebajar sus cronos. Joan Mir (24º), pese a que le cancelaron varios giros por exceder los límites de la pista, Albert Arenas (25º), y Marcos Ramírez (27º) también mejoraron con respecto al FP1.
En lo referente a las caídas, esta sesión se cobró tres víctimas: el ya mencionado Bulega, Jules Danilo, quien ya se había ido al suelo por la mañana, y Khairul Idham Pawi.
Clasificación
| POSICIÓN | PILOTO | MOTO | TIEMPO |
| 1 | Brad BINDER | KTM | 2'08.047 |
| 2 | Andrea MIGNO | KTM | 0.096 |
| 3 | Enea BASTIANINI | HONDA | 0.172 |
| 4 | Francesco BAGNAIA | MAHINDRA | 0.418 |
| 5 | Nicolo BULEGA | KTM | 0.566 |
| 6 | Fabio DI GIANNANTONIO | HONDA | 0.584 |
| 7 | Jorge MARTIN | MAHINDRA | 0.634 |
| 8 | Philipp OETTL | KTM | 0.725 |
| 9 | Aron CANET | HONDA | 0.805 |
| 10 | Livio LOI | HONDA | 1.004 |
| 11 | Jorge NAVARRO | HONDA | 1.017 |
| 12 | Jakub KORNFEIL | HONDA | 1.102 |
| 13 | Karel HANIKA | KTM | 1.165 |
| 14 | Juanfran GUEVARA | KTM | 1.197 |
| 15 | Khairul Idham PAWI | HONDA | 1.234 |
| 16 | Maria HERRERA | KTM | 1.253 |
| 17 | Niccolò ANTONELLI | HONDA | 1.259 |
| 18 | Fabio QUARTARARO | KTM | 1.396 |
| 19 | Bo BENDSNEYDER | KTM | 1.461 |
| 20 | Jules DANILO | HONDA | 1.590 |
| 21 | Andrea LOCATELLI | KTM | 1.689 |
| 22 | Gabriel RODRIGO | KTM | 1.691 |
| 23 | John MCPHEE | PEUGEOT | 1.710 |
| 24 | Joan MIR | KTM | 1.780 |
| 25 | Albert ARENAS | PEUGEOT | 1.794 |
| 26 | Darryn BINDER | MAHINDRA | 1.952 |
| 27 | Marcos RAMIREZ | MAHINDRA | 2.024 |
| 28 | Hiroki ONO | HONDA | 2.042 |
| 29 | Tatsuki SUZUKI | MAHINDRA | 2.112 |
| 30 | Adam NORRODIN | HONDA | 2.173 |
| 31 | Stefano VALTULINI | MAHINDRA | 3.509 |
| 32 | Fabio SPIRANELLI | MAHINDRA | 3.629 |
| 33 | Lorenzo PETRARCA | MAHINDRA | 3.849 |
