Felipe Drugovich colocou a Andretti no topo da tabela de tempos no segundo treino livre para o E-Prix de Madrid, liderando Jean-Eric Vergne, da Citroën, por apenas 0,074s.
A sessão foi um contraste com o primeiro treino livre de sexta-feira, com condições de pista úmida e céu nublado, obrigando os pilotos a lutarem por aderência. A dupla líder registrou suas melhores voltas nas últimas voltas da sessão, com Norman Nato conquistando o terceiro lugar para a Nissan em sua penúltima tentativa. Nyck de Vries foi o quarto mais rápido para a Mahindra, à frente de Nick Cassidy, que garantiu que a Citroën fosse a única equipe com dois pilotos entre os cinco primeiros, repetindo o feito da DS Penske, também integrante do grupo Stellantis, no dia anterior.
Nico Mueller foi o sexto colocado pela Porsche, à frente de Sébastien Buemi, da Envision Racing, e Taylor Barnard, da DS Penske. Jake Dennis, da Andretti – que teve sorte de sair da brita após sair da pista na curva 1 no início da corrida – e o atual campeão Oliver Rowland, da Nissan, terminaram em décimo.
Edoardo Mortara perdeu o top 10 por 0,171s para a Mahindra – ele completou o maior número de voltas na sessão (16) junto com o líder Drugovich e Buemi – com Pascal Wehrlein (Porsche) e Antonio Felix da Costa (Jaguar TCS Racing) – que liderou na metade da sessão – logo atrás.
Zane Maloney foi o 14º colocado pela Lola Yamaha Abt, à frente de Dan Ticktum, que liderou o TL1 e, mais uma vez, saiu da pista na curva 1 nos últimos 10 minutos, mas conseguiu o segundo melhor tempo minutos depois, apenas para cair na classificação após uma série de voltas rápidas no final. O companheiro de equipe de Ticktum na Cupra Kiro, Pepe Marti, foi o 16º, com Maximiliam Guenther (DS Penske) e Mitch Evans (Jaguar) logo atrás.
Lucas di Grassi (Lola) e Joel Eriksson (Envision) foram os únicos pilotos a não completar uma volta rápida com 350 kW e tração nas quatro rodas. Eriksson também completou o menor número de voltas na sessão, com 13.
