Como ha sido tradicional durante toda la campaña 2013, la segunda mitad de la jornada se dedicó mayoritariamente a simulaciones de carrera. Vettel fue el más rápido tanto con los neumáticos Medios como con los Duros, colocándose a un nivel inalcanzable al que sus rivales no pudieron darle respuesta.
Tras el segundo clasificado Webber, Raikkonen y su compañero de Lotus Romain Grosjean marcaron tiempos idénticos, aunque el finlandés fue tercero ya que logró su tiempo antes en la sesión. El piloto de Ferrari Fernando Alonso fue quinto, mientras que el mejor piloto de la mañana Lewis Hamilton tuvo que conformarse con el sexto después de una serie de excursiones fuera de la pista.
Nico Rosberg fue el último piloto a menos de un segundo de Vettel al caer la bandera a cuadros, colocándose el alemán justo por delante de Felipe Massa, quien en los últimos compases de la tanda sufrió un problema de selección de marchas. Jenson Button con el McLaren, que en los Libres 1 se libró de la penalización de los comisarios tras demostrarse el mal funcionamiento de su DRS, terminó el día como el noveno más rápido, superando a su compañero de equipo Sergio Pérez.
Los pilotos de Force India Paul di Resta y Adrian Sutil terminaron en los puestos 11 y 13 respectivamente, mientras que el nuevo piloto de Red Bull Daniel Ricciardo acabó en la P17. En la parte baja de las pantallas de tiempos, Max Chilton con el Marussia lideró la batalla por delante de su compañero de equipo y de sus rivales directos de Caterham por 0,148 segundos.
En una repetición de la sesión de la mañana, la manga de la tarde de 90 minutos estuvo lleno de excursiones a través de las escapatorias de Monza. La salida de la segunda curva Lesmo y la Parabólica fueron las curvas que vieron incidentes de la mayoría de los pilotos.