Второй день подряд трасса в Барселоне встретила команды влажной и ветреной погодой. Ночью над автодромом в Монтмело прошёл сильный ливень, оставив на асфальте множество луж. К тому же, небо оставалось пасмурным, и, казалось, дождь вот-вот пойдёт снова.
Команды начали работу на дождевых шинах, оценивая состояние полотна. Всего через полчаса после начала сессии она была прервана красными флагами - остановилась Toro Rosso STR8 Даниэля Риккардо. Эвакуация заняла 12 минут, после чего заезды были возобновлены.
В итоге дождь так и не начался, и трасса постепенно начала подсыхать. За час до обеденного перерыва Мальдонадо стал первым, кто рискнул выехать на сликах, причём сразу на Supersoft, и сумел улучшить время на несколько секунд. Вскоре его примеру последовал и Хюлкенберг.
Гонщики один за другим начали переходить на слики, и результаты прохождения кругов стремительно улучшались. Незадолго до перерыва лучшее время показал Баттон, а всего за 9 минут до окончания сессии в девятом повороте остановилась машина Романа Грожана. Сессия в итоге так и не была возобновлена, и её итоги стали окончательными.
Результаты утренней сессии
| Пилот | Команда | Время | Разница | Круги |
| 1. Д.Баттон | McLaren | 1:25.936 | - | 33 |
| 2. А.Сутил | Force India | 1:26.152 | +0"216 | 42 |
| 3. Н.Хюлкенберг | Sauber | 1:27.246 | +1"310 | 36 |
| 4. Н.Росберг | Mercedes | 1:27.672 | +1"736 | 50 |
| 5. Р.Грожан | Lotus | 1:27.757 | +1"821 | 52 |
| 6. Ф.Алонсо | Ferrari | 1:27.878 | +1"942 | 52 |
| 7. П.Мальдонадо | Williams | 1:29.132 | +3"196 | 35 |
| 8. Д.Риккардо | Toro Rosso | 1:29.682 | +3"746 | 40 |
| 9. М.Чилтон | Marussia | 1:29.772 | +3"836 | 39 |
| 10. С.Феттель | Red Bull | 1:31.159 | +5"223 | 26 |
| 11. Г.ван дер Гарде | Caterham | 1:39.036 | +13"100 | 29 |
