Mercedes ha despertado en los segundos entrenamientos libres del Gran Premio de Rusia. Después de quedar segundo en la primera sesión en Sochi, Lewis Hamilton finalizó la segunda práctica como el piloto más rápido gracias a un tiempo de 1’33’’385 con el que superó en dos décimas a su compañero de equipo. Valtteri Bottas fue el único que pudo acercarse mínimamente al registro del británico, con el resto de tiempos superando las cuatro décimas de diferencia.
Los dos Red Bull fueron los siguientes clasificados de la sesión. A pesar de que las sanciones en parrilla harán que tanto Max Verstappen como Daniel Ricciardo comiencen la carrera desde las últimas posiciones, ambos mostraron un buen ritmo a una vuelta. El neerlandés superó al australiano por apenas 17 décimas, mostrándose ambos bastante igualados en cuanto a simulacros de clasificación.
Ferrari se quedó algo descolgada de los mejores tiempos. Sebastian Vettel no consiguió cuadrar ninguna vuelta tras liderar los primeros entrenamientos libres y finalizó la segunda sesión en quinto lugar, a más de medio segundo del registro de Hamilton. Peor le fueron las cosas a Kimi Raikkonen, quien fue un segundo más lento que el piloto de Mercedes en un complicado entrenamiento para la Scuderia.
La igualada batalla de la ‘segunda división’ de la parrilla estuvo liderada por el Force India de Sergio Pérez. El mexicano consiguió colocarse en la séptima posición con un simulacro de clasificación más tardío que el del resto de pilotos para superar a Pierre Gasly, quien también tiene penalización, y a Esteban Ocon por menos de una décima. Marcus Ericsson volvió a subirse al Sauber tras ser reemplazado por Antonio Giovinazzi en el primer libre y cerró el top 10 de la tabla de tiempos.
Los pilotos españoles tuvieron suertes dispares en esta sesión, donde ambos regresaron a sus monoplazas. Carlos Sainz fue reemplazado por Artem Markelov en el libre 1 y se quedó cerca de los diez primeros puestos en este entrenamiento, siendo apenas 40 décimas más lento que Ericsson para terminar en el 12º lugar. Fernando Alonso regresó al McLaren tras dejar su asiento a Lando Norris en el primer libre y solo pudo ser 17º, aunque esta posición puede no ser representativa de su ritmo real debido a la sanción que le hará salir desde el fondo de la parrilla independientemente de su clasificación.
| Pos. | Piloto | Dorsal | Equipo | Tiempo | Gap | Laps |
| 1 |  Lewis Hamilton |
44 | Mercedes | 01′ 33»385 | 0 | 35 |
| 2 |  Valtteri Bottas |
77 | Mercedes | 01′ 33»584 | +0.199 | 33 |
| 3 |  Max Verstappen |
33 | Red Bull | 01′ 33»827 | +0.442 | 32 |
| 4 |  Daniel Ricciardo |
3 | Red Bull | 01′ 33»844 | +0.459 | 37 |
| 5 |  Sebastian Vettel |
5 | Ferrari | 01′ 33»928 | +0.543 | 33 |
| 6 | Kimi Raikkonen |
7 | Ferrari | 01′ 34»388 | +1.003 | 31 |
| 7 |  Sergio Pérez |
11 | Racing Point Force India | 01′ 35»122 | +1.737 | 30 |
| 8 |  Pierre Gasly |
10 | Toro Rosso | 01′ 35»137 | +1.752 | 28 |
| 9 | Esteban Ocon |
31 | Racing Point Force India | 01′ 35»147 | +1.762 | 33 |
| 10 |  Marcus Ericsson |
9 | Sauber | 01′ 35»295 | +1.910 | 35 |
| 11 |  Kevin Magnussen |
20 | Haas F1 Team | 01′ 35»331 | +1.946 | 33 |
| 12 |  Carlos Sainz |
55 | Renault | 01′ 35»341 | +1.956 | 37 |
| 13 |  Charles Leclerc |
16 | Sauber | 01′ 35»432 | +2.047 | 32 |
| 14 | Nico Hülkenberg |
27 | Renault | 01′ 35»568 | +2.183 | 35 |
| 15 | Romain Grosjean |
8 | Haas F1 Team | 01′ 35»911 | +2.526 | 35 |
| 16 |  Brendon Hartley |
28 | Toro Rosso | 01′ 36»024 | +2.639 | 29 |
| 17 | Fernando Alonso |
14 | McLaren | 01′ 36»074 | +2.689 | 34 |
| 18 |  Stoffel Vandoorne |
2 | McLaren | 01′ 36»617 | +3.232 | 31 |
| 19 |  Sergey Sirotkin |
35 | Williams | 01′ 36»861 | +3.476 | 39 |
| 20 |  Lance Stroll |
18 | Williams | 01′ 37»001 | +3.616 | 35 |
