Oscar Piastri da Austrália assumiu a liderança na segunda sessão de treinos livres no Grande Prêmio do Japão pela McLaren. A sessão foi afetada pela chuva, resultando em pouco tempo de pista. Nos momentos finais, Piastri levou seu carro MCL38 para a frente com um tempo de 1:36.862s com pneus macios. Lewis Hamilton e Charles Leclerc seguiram de perto, completando as três primeiras posições. A chuva fez com que as equipes hesitassem em enviar seus carros para a pista, pois as condições estavam muito frias e úmidas para pneus slick, mas não molhadas o suficiente para pneus intermediários. Levou 15 minutos para o primeiro carro aparecer na pista. A Mercedes, com Hamilton pilotando com compostos médios, foi a primeira a enfrentar as condições, mas Hamilton retornou aos boxes após uma única volta de instalação. Daniel Ricciardo, que havia ficado de fora da sessão de abertura, também voltou à pista junto com Yuki Tsunoda. Os dois pilotos acabaram no topo da tabela de tempos, com Tsunoda registrando um tempo de 1:40.946s. Piastri, os pilotos da Sauber e Alex Albon no carro Williams também se aventuraram na pista. No entanto, apenas os pilotos da Red Bull registraram tempos de volta, já que os outros pilotos não completaram uma volta cronometrada. A Sauber tentou enviar ambos os carros para a pista nos últimos 10 minutos com compostos duros, mas eles dirigiram lentamente e retornaram aos boxes. A Haas tentou usar os pneus mais macios trazidos pela Pirelli para a corrida em Suzuka, mas a temperatura estava muito baixa para que os pneus funcionassem de forma ideal. Eventualmente, as condições da pista melhoraram, permitindo que vários pilotos completassem voltas cronometradas no final com pneus slick. Piastri superou o tempo inicial de Tsunoda, e Hamilton garantiu a segunda posição. Carlos Sainz optou por ficar nos boxes, mas Charles Leclerc saiu com a Ferrari e empurrou os pilotos da Red Bull para a quarta e quinta posição.
