En un domingo por la mañana marcado por un clima húmedo pero soleado, la mañana comenzó con la sesión de Warm Up del WSBK, que fue liderada por Alex Lowes. En el circuito portugués, Ivo Lopes fue uno de los destacados al superar a Toprak Razgatlioglu y Nicolò Bulega, los dos principales candidatos a la victoria en el Mundial.
A pesar de las zonas mojadas en la pista, los pilotos optaron por neumáticos slicks antes de registrar sus tiempos. La Curva 8, en la aproximación a la chicane, se destacó como una de las áreas más complicadas, con muchos pilotos saliendo de la pista durante sus vueltas de reconocimiento. Al final de la sesión, fue Alex Lowes (Kawasaki Racing Team WorldSBK) quien registró el mejor tiempo, preparándose así para las dos últimas carreras del fin de semana.
Los pilotos comenzaron con precaución, mientras que algunos prefirieron quedarse en los boxes, evitando riesgos innecesarios desde temprano. Después de haber terminado en cuarto lugar en la Carrera 1, Alex Lowes fue el más rápido, por delante de Xavi Vierge (Team HRC), confirmando la buena forma de Honda este fin de semana. Tras una caída en la Carrera 1 el sábado, Álvaro Bautista (Aruba.it Racing – Ducati) estableció los tiempos más rápidos al inicio de la sesión, llegando a liderar la tabla de tiempos, pero acabó en tercer lugar, seguido de Axel Bassani (Kawasaki Racing Team WorldSBK), que también buscaba redimirse de su caída en la primera carrera. Cerrando el top cinco quedó Sam Lowes (Elf Marc VDS Racing Team).
Con apenas diez pilotos registrando tiempos, el resto de la parrilla completó el top diez. Danilo Petrucci (Barni Spark Racing Team), tras su caída en la Carrera 1, espera recuperarse, mientras que Philipp Oettl (GMT94 Yamaha) terminó en séptimo, con esperanzas de sumar puntos. El héroe local Ivo Lopes, compitiendo por el MIE Racing Honda Team, fue octavo, seguido de Brad Ray (Motoxracing Yamaha WorldSBK Team) y Andrea Locatelli (Pata Prometeon Yamaha) que cerraron el top diez. Iker Lecuona (Team HRC), que terminó en el podio de la Carrera 1, y Michael Ruben Rinaldi (Team Motocorsa Racing), ambos salieron de pista en la Curva 8 debido a las zonas mojadas, volviendo a continuación a los boxes.
1 Alex Lowes (Kawasaki Racing Team WorldSBK) 1’42.132
2. Xavi Vierge (Team HRC) +0.439s
3. Álvaro Bautista (Aruba.it Racing – Ducati) +0.463s
4. Axel Bassani (Kawasaki Racing Team WorldSBK) +0.908s
5. Sam Lowes (Elf Marc VDS Racing Team) +1.441s
6. Danilo Petrucci (Barni Spark Racing Team) +1.821s