Trzeci trening rozpoczął się o 11:00 w sobotę 23 czerwca. Niebo było bezchmurne. Ponownie jako pierwszy na tor wyjechał Grosjean, którego zespół próbował zoptymalizować tempo kwalifikacyjne. Problemy z prowadzeniem bolidu mieli Michael Schumacher i Felipe Massa. Tymczasem Webber doznał awarii układu hamulcowego w swoim bolidzie. Spowodowało to wykluczenie jego dalszego udziału w treningu po czterech przejechanych okrążeniach. Vettel pod koniec sesji wyjechał na pobocze na drugim zakręcie, ale bez większych konsekwencji. Najszybszy podczas trzeciego treningu był Jenson Button, z czasem 1:38.562, przed Grosjeanem i Räikkönenem.
Kwalifikacje thumb|Sebastian Vettel w zwycięskim Red Bull RB8 (zdjęcie z GP Bahrajnu) Pierwszą część czasówki większość bolidów rozpoczęła na oponach twardych. Najszybszy okazał się w niej Pastor Maldonado z czasem 1:38,825. W odstępie sekundy od tego czasu zmieściło się 14 innych kierowców. Mark Webber doznał awarii systemu DRS co spowodowało jego wolne tempo (około 1,3 sek straty z tego tytułu) i brak awansu do Q2. Poza nim nie awansowali także Vergne, Pietrow, de la Rosa, Karthikeyan oraz Pic.