El tiempo no impidió que se disputara la tercera sesión libre, como ocurriera el viernes, que durante la primera sesión libre se rodó muy poco y nada en la segunda. Había nubes en el cielo, visibilidad y una temperatura de alrededor de 22 grados.
En la clasificación final, entre Vettel y Hamilton sólo había medio segundo de diferencia: el mejor crono marcado por Sebastian Vettel fue de 1'33"2336, el mejor de Lewis Hamilton de 1'33"879. Y es que Hamilton cometió un error al abordar la horquilla, en la que era sin duda parecía ser la vuelta más rápida hasta ese momento. Las diferencias entre los dos pilotos de Ferrari fueron mínimas, de tan sólo 53 milésimas, ambos con el compuesto Pirelli más blando traído hasta el Shanghai International Circuit, el súper blando. Los dos hombres de Mercedes siguieron a los de Ferrari en los tiempos. Bottas llegó a perder incluso su alerón trasero "T-win".
Felipe Massa (Williams) se clasificó en la quinta posición, podíamos decir que fue el "mejor del resto", ya que su tiempo con respecto al de Vettel era muy distante, de 1,4 segundos. Por detrás, los dos Red Bull de Max Verstappen y Daniel Ricciardo, el otro Williams, el de Lance Stroll, octavo, y completaron el top ten: Jolyon Palmer (Renault) y el español Carlos Sainz (Toro Rosso). Sainz dio un total de 24 vueltas y su mejor tiempo, con los súper blandos, fue de 1'35"223, lo que le dejaba a 1,887 segundos del mejor clasificado.
Fernando Alonso (McLaren) se clasificó bastante más lejos, en la decimoséptima posición. Ya lo había comentado Alonso el viernes, sabía que poco podían hacer en este trazado de Shanghai. Su mejor tiempo fue de 1'35"912, después de dar 17 vueltas, lo que le colocaba a 2,576 segundos de Vettel.
Dejando aparte a los primeros clasificados, donde sí se vio que hay lucha fue en las posiciones intermedias. En 1 minuto y 35 segundos estaban nada menos que 11 pilotos: desde Ricciardo (11º) hasta Alonso (17º). Además, a menos de un segundo entre el primero y el último se situaron otros 11: desde Massa en la quinta posición hasta Daniiel Kvyat en la decimoquinta.
Tercera sesión de entrenamientos libres:
1 Sebastian Vettel Ferrari 1m33.336s - 20
2 Kimi Raikkonen Ferrari 1m33.389s 0.053s 19
3 Valtteri Bottas Mercedes 1m33.707s 0.371s 26
4 Lewis Hamilton Mercedes 1m33.879s 0.543s 25
5 Felipe Massa Williams/Mercedes 1m34.773s 1.437s 23
6 Max Verstappen Red Bull/Renault 1m34.946s 1.610s 20
7 Daniel Ricciardo Red Bull/Renault 1m35.092s 1.756s 23
8 Lance Stroll Williams/Mercedes 1m35.182s 1.846s 24
9 Jolyon Palmer Renault 1m35.192s 1.856s 21
10 Carlos Sainz Toro Rosso/Renault 1m35.223s 1.887s 24
11 Nico Hulkenberg Renault 1m35.449s 2.113s 22
12 Kevin Magnussen Haas/Ferrari 1m35.521s 2.185s 22
13 Sergio Perez Force India/Mercedes 1m35.626s 2.290s 20
14 Romain Grosjean Haas/Ferrari 1m35.680s 2.344s 22
15 Daniil Kvyat Toro Rosso/Renault 1m35.804s 2.468s 23
16 Esteban Ocon Force India/Mercedes 1m35.811s 2.475s 24
17 Fernando Alonso McLaren/Honda 1m35.912s 2.576s 17
18 Marcus Ericsson Sauber/Ferrari 1m36.063s 2.727s 25
19 Stoffel Vandoorne McLaren/Honda 1m36.221s 2.885s 21
20 Antonio Giovinazzi Sauber/Ferrari 1m36.705s 3.369s 24
