Tras ser superado por el británico Lewis Hamilton (McLaren-Mercedes) en la primera sesión libre, Vettel se puso serio en la segunda y marcó el mejor tiempo con una vuelta de 1:46.374.
El que más cerca estuvo del germano fue el asturiano Fernando Alonso, dos veces ganador en Singapur, en donde siempre ha estado en el podio. El bicampeón español acabó la segunda tanda a sólo 201 milésimas de todopoderoso Red Bull del virtual campeón.
Por detrás de ellos acabaron Lewis Hamilton, el compañero de Alonso en el equipo Ferrari, el brasileño Felipe Massa, y el australiano Mark Webber (Red Bull-Renault).
El compañero y compatriota de Hamilton, Jenson Button, sólo pudo ser décimo en la tabla de tiempos. A mitad de sesión se fue largo en la curva 14 y, pese a que no se tocó con el muro, ya no pudo reanudar la marcha.
Jaime Alguersuari (Toro Rosso-Ferrari) mejoró un puesto con respecto a la primera sesión y acabó marcando el undécimo mejor tiempo, a 3.418 de Vettel. El barcelonés tuvo que regresar al garaje tras dar sólo catorce vueltas al circuito Marina Bay por un problema mecánico y apenas tuvo tiempo para mejorar sus registros.
El mexicano Sergio Pérez (Sauber-Ferrari) consiguió meterse en el séptimo puesto, mientras que el venezolano Pastor Maldonado (Williams-Cosworth) fue esta vez decimoséptimo.
