El actual líder del mundial Nico Rosberg, fue el más rápido en los entrenamientos libres disputados el sábado por la mañana. Rosberg marcó un mejor tiempo de 1’23”078 en su primera vuelta rápida del día con los neumáticos blandos de Pirelli y en total dio 11 giros al trazado catalán. Su compañero en la escudería McLaren Lewis Hamilton se clasificó muy cerca de él, a tan sólo 0,126 segundos, mientras que Sebastian Vettel con el Ferrari fue tercero y también estuvo muy cerca de Rosberg, a 0,147. Pero durante los sesenta minutos que dura la tercera sesión libre, los Mercedes no estuvieron exentos de problemas. Rosberg detectó algo en su monoplaza y una vez en los boxes comprobaron que había un problema con un sensor que pronto solucionaron.
Por detrás de los dos Mercedes y el Ferrari de Vettel se clasificaron los dos pilotos de Red Bull: Max Verstappen por delante de Daniel Ricciardo, y ambos a menos de un segundo de distancia del Mercedes de Rosberg. A partir del sexto clasificado la distancia fue de más de un segundo. Ese lugar ocupó Kimi Raikkonen (Ferrari) seguido por Valtteri Bottas (Williams), Sergio Perez (Force India), Daniil Kvyat (Toro Rosso), y completando el top ten se clasificó Fernando Alonso (McLaren). El español, después de 13 vueltas, fue décimo a 1,477 segundos del mejor clasificado. En esta sesión Carlos Sainz se situó por detrás de su nuevo compañero de equipo, Daniil Kvyat, y fue decimotercero, a 1,617 de Rosberg.
Clasificación tercera sesión libre
1 Nico Rosberg Mercedes 1m23.078s 15
2 Lewis Hamilton Mercedes 0.126s 11
3 Sebastian Vettel Ferrari 0.147s 16
4 Max Verstappen Red Bull/Renault 0.641s 10
5 Daniel Ricciardo Red Bull/Renault 0.738s 9
6 Kimi Raikkonen Ferrari 1.032s 13
7 Valtteri Bottas Williams/Mercedes 1.278s 14
8 Sergio Perez Force India/Mercedes 1.394s 15
9 Daniil Kvyat Toro Rosso/Ferrari 1.475s 13
10 Fernando Alonso McLaren/Honda 1.477s 13
11 Nico Hulkenberg Force India/Mercedes 1.507s 15
12 Felipe Massa Williams/Mercedes 1.543s 15
13 Carlos Sainz Toro Rosso/Ferrari 1.617s 21
14 Romain Grosjean Haas/Ferrari 1.903s 13
15 Jenson Button McLaren/Honda 1.973s 13
16 Kevin Magnussen Renault 2.022s 12
17 Esteban Gutierrez Haas/Ferrari 2.052s 17
18 Jolyon Palmer Renault 2.298s 13
19 Felipe Nasr Sauber/Ferrari 2.305s 22
20 Marcus Ericsson Sauber/Ferrari 2.323s 24
21 Pascal Wehrlein Manor/Mercedes 3.019s 13
22 Rio Haryanto Manor/Mercedes 3.173s 19
