Druhý trénink zahájil vyjetím na trať Sutil. V tabulce se prvního místa rychle ujal Rosberg a postupně zrychloval. První pozici udržel do chvíle, kdy Ricciardo jako první nasadil měkčí směs a stanovil nové minimum.
Ovšem když Rosberg nazul stejné pneumatiky, byl zpět na čele. Ale za chvíli byl znovu překonán, tentokrát týmovým kolegou Hamiltonem. V druhé polovině tréninku se pak jezdci věnovali převážně dlouhým jízdám a mimo jiné se učili pracovat se spotřebou paliva.
Technické problémy byly znovu četné. Kobajaši v pátek vůbec nejezdil, protože mu tým po prvním tréninku musel vyměnit motor a do konce odpoledních jízd to nestihl.
Maldonadovi a Ericssonovi museli technici vyměnit řídící elektroniku motorů a baterie ERS. Švédského pilota Caterhamu pak ještě pozlobila hydraulika. Ani jeden z nich nakonec nejezdil. A Räikkönen měl při snaze o tréninkový start problémy zařadit jedničku a mechanici ho museli odtlačit zpět do garáže.
Jezdci také často měli potíže udržet své vozy na trati, výlety mimo byly běžné. Nejhůře dopadli na konci tréninku Hülkenberg a Grosjean, oba uvízli ve štěrkové únikové zóně a nedokázali pokračovat.
GP Austrálie 2014 - 2. volný trénink
| P. | Jezdec | Tým | Čas | Ztráta | Kola |
| 1 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1'29.625 | 37 | |
| 2 | Nico Rosberg | Mercedes | 1'29.782 | 0.157 | 31 |
| 3 | Fernando Alonso | Ferrari | 1'30.132 | 0.507 | 28 |
| 4 | Sebastian Vettel | Red Bull-Renault | 1'30.381 | 0.756 | 41 |
| 5 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1'30.510 | 0.885 | 33 |
| 6 | Daniel Ricciardo | Red Bull-Renault | 1'30.538 | 0.913 | 38 |
| 7 | Kimi Räikkönen | Ferrari | 1'30.898 | 1.273 | 32 |
| 8 | Valtteri Bottas | Williams-Mercedes | 1'30.920 | 1.295 | 38 |
| 9 | Kevin Magnussen | McLaren-Mercedes | 1'31.031 | 1.406 | 34 |
| 10 | Nico Hülkenberg | Force India-Mercedes | 1'31.054 | 1.429 | 33 |
| 11 | Jean-Éric Vergne | Toro Rosso-Renault | 1'31.060 | 1.435 | 35 |
| 12 | Felipe Massa | Williams-Mercedes | 1'31.119 | 1.494 | 31 |
| 13 | Sergio Pérez | Force India-Mercedes | 1'31.283 | 1.658 | 36 |
| 14 | Adrian Sutil | Sauber-Ferrari | 1'32.355 | 2.730 | 36 |
| 15 | Esteban Gutiérrez | Sauber-Ferrari | 1'32.468 | 2.843 | 26 |
| 16 | Daniil Kvjat | Toro Rosso-Renault | 1'32.495 | 2.870 | 36 |
| 17 | Jules Bianchi | Marussia-Ferrari | 1'33.486 | 3.861 | 29 |
| 18 | Romain Grosjean | Lotus-Renault | 1'33.646 | 4.021 | 12 |
| 19 | Max Chilton | Marussia-Ferrari | 1'34.757 | 5.132 | 29 |
| 20 | Marcus Ericsson | Caterham-Renault | 1 | ||
| 21 | Kamuj Kobajaši | Caterham-Renault | 0 | ||
| 22 | Pastor Maldonado | Lotus-Renault | 0 |
