Gyakorlatilag teljesen felszáradt a monzai pálya az Olasz Nagydíj harmadik szabadedzésére, a reggeli esőből már csak egy-két nedves folt maradt szombat délben, amikor elrajtolt a gyakorlás. Ott volt az edzésen Marcus Ericsson is, akinek pénteki hatalmas szaltója után a csapat összerakta az autót, így végre megtehetett néhány kört száraz körülmények között is a hétvége folyamán.
Az első mért köröket a McLarenek teljesítették, de nem volt túl nagy a forgalom és az izgalom a pályán egészen addig, amíg meg nem érkezett Kimi Raikkönen: húsz perc elteltével futott egy 1:21,484-es, meglehetősen erős kört, amellyel két és fél másodperces előnnyel átvette a vezetést Fernando Alonso előtt. Ő vezette fel az élcsapatok pilótáit, Lewis Hamilton két, Vettel már hat tizedmásodperccel volt nála lassabb, Valtteri Bottas bő másfél másodpercet kapott elsőre, majd Raikkönen még javítani tudott az idején.
Másodjára azért a két Mercedes is javult, Hamilton pedig át is vette a vezetést, ezzel jelezte, hogy nem szabad még leírni őket, hiába vagyunk a Ferrari földjén, ráadásul Vettel hibázott, elfékezte a gumiját, így nem tudott igazán gyors kört produkálni. Érdekesség, hogy vele és Bottasszal tartani tudta a lépést a két Red Bull is, míg a középmezőny elejére a két Force India zárkózott fel, bár a Haas és a Sauber sem tűnt lassúnak.
Szűk húsz perccel az edzés vége előtt jött az újabb "ütés", Vettel 1:21,035-tel megfutotta a hétvége eddigi legjobb idejét, adott Hamiltonnak bő három tizedet és az élre állt, majd Raikkönen is követte őt, nem egészen egy tizedmásodperccel maradt el tőle, nagy örömöt okozva az olasz drukkereknek. Sőt, a maranellóiak fokozták a tempót: Vettel már 1:20,5-ig gyorsult és Raikkönen is hozott egy 1:20,7-et, Hamilton a harmadik helyen kilenc tizedmásodperces hátrányba került, erőt demonstrált a Ferrari.
A Saubernél közben megpróbálták meggátolni, hogy ismét nyitva maradjon az autókon a DRS és "gátat építettek" az elemre, hogy ne tudjon tovább nyílni az ideálisnál, próbálták orvosolni a veszélyforrást jelentő problémát.
Mielőtt viszont a Mercedes-drukkerek eltemették volna ezt a hétvégét, Hamilton reményt adott nekik: előbb bejött a két Ferrari közé, majd egyetlen tizedmásodperc alá faragta a hátrányát Vettelhez képest, ezzel iszonyatos csatát vetített előre az időmérőre. Bottas viszont továbbra is csak távolról követte az eseményeket, hat tizedet kapott Vetteltől és közelebb volt Max Verstappenhez, mint a tényleges élmenőkhöz.
A végén még Kevin Magnussen dobott egy nagyot és feljött a hatodik helyre, Daniel Ricciardót (aki valószínűleg nem az időmérőre gyúrt a rajtbüntetése miatt) pedig még Esteban Ocon is megelőzte - színes egy órával hangoltak a csapatok a délután 15:00-kor kezdődő kvalifikációra.
A harmadik szabadedzés végeredménye:
