Ook de derde vrije training tijdens de Grand Prix van Italië werd beheerst door Mercedes. Lewis Hamilton sloeg toe en eiste de snelste tijd voor zich op. Nico Rosberg kon zijn teamgenoot geen weerstand bieden, want hij stond na drie ronden aan de kant met een versnellingsbakprobleem.
Fernando Alonso profiteerde van de malaise bij de Duitser en pakte de tweede tijd op gepaste afstand. De Spanjaard gaf 0,412s toe op de Mercedes-coureur, waarmee Ferrari haar sterke weekend tijdens de thuis Grand Prix voortzet. Valtteri Bottas was de tweede coureur met Mercedes-aandrijving en gaf een tiende van een seconde toe op Fernando Alonso. De Williams-coureur reed hiermee naar de derde plek.
Jenson Button opende al vroeg met een snelle tijd op de harde banden. De McLaren-coureur reed naar 1.26,845, welke hij realiseerde op de harde banden. Lange tijd stond de Engelsman boven aan het lijstje, tot Valtteri Bottas onder zijn tijd dook. Fernando Alonso en Felipe Massa volgden het voorbeeld van de Fin en gingen vervolgens ook onder de tijd van de Brit. Mercedes volgde de tijden op dat moment nog niet, want Lewis Hamilt reed met 1.27,986 op een respectabele afstand.
Waar Nico Rosberg al snel aan de kant stond met een versnellingsbakprobleem, kwam Lewis Hamilton vervolgens als een duveltje uit een doosje. De ex-wereldkampioen pakte met 1.25,742 de snelste tijd. Fernando Alonso deed nog een poging op de mediumbanden om Lewis Hamilton aan te vallen. De Ferrari-coureur was in de eerste sector nog sneller, maar kon dit vervolgens niet vasthouden. De Spanjaard nam vervolgens genoegen met plek 2.
Lewis Hamilton kwam daarna op de mediumbanden in eerste instantie niet meer bij zijn snelste tijd, welke nog op de harde banden was neergezet. In zijn laatste poging op de baan, klaagde de snelle Brit over de prestaties van de remmen. Uiteindelijk perste de Mercedes-coureur er nog wel een 1.25,519 uit. In de achtergrond verbeterde andere coureurs nog de tijd. Zo pakten het Williams-duo Valtteri Bottas en Felipe Massa de derde en vierde plek, waardoor Jenson Button verder naar beneden zakte.
Volledige uitslag van de derde vrije training van de Grand Prix van Monza:
Pos Coureur Auto Tijd Verschil Aantal ronden
1 Lewis Hamilton Mercedes 1m25.519s - 23
2 Fernando Alonso Ferrari 1m25.931s 0.412s 13
3 Valtteri Bottas Williams/Mercedes 1m26.090s 0.571s 19
4 Felipe Massa Williams/Mercedes 1m26.114s 0.595s 18
5 Jenson Button McLaren/Mercedes 1m26.242s 0.723s 21
6 Sebastian Vettel Red Bull/Renault 1m26.290s 0.771s 17
7 Kimi Raikkonen Ferrari 1m26.327s 0.808s 15
8 Daniil Kvyat Toro Rosso/Renault 1m26.437s 0.918s 21
9 Daniel Ricciardo Red Bull/Renault 1m26.482s 0.963s 16
10 Nico Hulkenberg Force India/Mercedes 1m26.608s 1.089s 17
11 Kevin Magnussen McLaren/Mercedes 1m26.829s 1.310s 20
12 Esteban Gutierrez Sauber/Ferrari 1m27.207s 1.688s 18
13 Sergio Perez Force India/Mercedes 1m27.312s 1.793s 10
14 Jean-Eric Vergne Toro Rosso/Renault 1m27.479s 1.960s 22
15 Adrian Sutil Sauber/Ferrari 1m27.498s 1.979s 12
16 Jules Bianchi Marussia/Ferrari 1m28.025s 2.506s 19
17 Pastor Maldonado Lotus/Renault 1m28.137s 2.618s 20
18 Kamui Kobayashi Caterham/Renault 1m28.265s 2.746s 21
19 Romain Grosjean Lotus/Renault 1m28.459s 2.940s 14
20 Max Chilton Marussia/Ferrari 1m28.579s 3.060s 19
21 Marcus Ericsson Caterham/Renault 1m29.251s 3.732s 22
22 Nico Rosberg Mercedes s 24h58m34.481s 3
