Kierowcy w komplecie pojawili się na torze w pierwszych minutach sesji, aby wykonać przynajmniej jedno okrążenie instalacyjne. Zespoły chciały szybko znaleźć odpowiednie ustawienia bolidów jako, że tor zmienił się w porównaniu do piątkowych treningów.
Po zakończeniu drugiej sesji nad obiektem w Meksyku przeszedł deszcz, który "wyczyścił" tor, przez co większość kierowców miała problem z przyczepnością w sobotnim porannym treningu. Już na początku kłopoty z utrzymaniem bolidu mieli Sergio Perez i Daniił Kwiat.
W miarę upływu czasu zawodnicy kręcili coraz lepsze czasy skupiając się głównie na przejazdach z pośrednią mieszanką. Na twardszym ogumieniu dobrze czuli się kierowcy Red Bulla, Williamsa i naturalnie Mercedesa. Rezultaty poszły mocno w dół dopiero po założeniu szybszej mieszanki.
Klasą dla siebie byli ponownie mistrzowie świata. W prestiżowym pojedynku minimalnie szybszy okazał się Nico Rosberg, który podobnie jak w piątek pochwalił się lepszym czasem od Lewisa Hamiltona. Trzeci Daniel Ricciardo był niewiele gorszy od "Srebrnych strzał" co zwiastuje bardzo zaciętą walkę o pole position (godz. 20 czasu polskiego).
Czwarte miejsce zajął Sebastian Vettel, który pokonał różnicą ponad 0,2 sekundy drugiego z kierowców Red Bulla, Daniiła Kwiata. Dobrej formy nie mógł potwierdzić partner zespołowy Vettela, Kimi Raikkonen. Bolid Fina jeszcze na początku sesji odmówił posłuszeństwa i zespół zdecydował o szybkim ściągnięciu bolidu do garażu.
Wyniki 3. sesji treningowej GP Meksyku:
| P. | Kierowca | Zespół | Czas |
|---|---|---|---|
| 1 | Nico Rosberg | Mercedes GP | 1:21,083 |
| 2 | Lewis Hamilton | Mercedes GP | +0.014s |
| 3 | Daniel Ricciardo | Red Bull | +0.118s |
| 4 | Sebastian Vettel | Ferrari | +0.211s |
| 5 | Daniił Kwiat | Red Bull | +0.447s |
| 6 | Sergio Perez | Force India | +0.520s |
| 7 | Valtter Bottas | Williams | +0.689s |
| 8 | Carlos Sainz Jr. | Toro Rosso | +0.692s |
| 9 | Felipe Massa | Williams | +0.862s |
| 10 | Nico Hulkenberg | Force India | +0.927s |
| 11 | Max Verstappen | Toro Rosso | +0.956s |
| 12 | Pastor Maldonado | Lotus | +0.959s |
| 13 | Jolyon Palmer | Lotus | +1.101s |
| 14 | Fernando Alonso | McLaren | +1.788s |
| 15 | Marcus Ericcson | Sauber | +1.982s |
| 16 | Felipe Nasr | Sauber | +1.984s |
| 17 | Kimi Raikkonen | Ferrari | +3.565s |
| 18 | Will Stevens | Marussia | +4.571s |
| 19 | Alexander Rossi | Marussia | +7.093s |
| 20 | Jenson Button | McLaren | +8.253s |