Déjà auteur du meilleur temps, vendredi matin lors de la première séance d'essais libres du Grand Prix d'Italie, Charles Leclerc (Ferrari) a récidivé dans l'après-midi sur le circuit de Monza. Le pilote monégasque a signé un chrono de 1'20''978 et devancé Lewis Hamilton, de seulement six centièmes, Sebastian Vettel (+ 0''201) et Valtteri Bottas (+ 0''369). La pluie, déjà présente lors de la session matinale, a de nouveau fait son apparition, mais pendant peu de temps. Leclerc a réussi son temps de référence, avant qu'elle ne tombe, tandis que Hamilton, lui, a réalisé le sien après.
Derrière les deux Ferrari et Mercedes, les Red Bull se sont montrées, Max Verstappen et Alexander Albon se classant respectivement cinquième (+ 0''372) et sixième (+ 0''611). Est ensuite arrivé Pierre Gasly (+ 1''146), récemment rétrogradé de Red Bull chez Toro Rosso, qui a fini à 0''535 d'Albon. Le pilote français a devancé son compatriote Romain Grosjean (Haas, + 1''175).
Enfin les deux Renault ont réalisé les neuvième et 11e chronos, avec Daniel Ricciardo (+ 1''271) et Nico Hülkenberg (+ 1''360). En vue lors de la première séance, avec les deuxième et troisième temps, les McLaren ont cette fois été bien discrètes. Carlos Sainz a fini 12e (+ 1''504), tandis que Lando Norris s'est classé 18e (+ 2''583).