Norris, que não participou da primeira sessão, superou seu companheiro de equipe, o australiano Oscar Piastri, e o holandês Max Verstappen (Red Bull) por 157 e 318 milésimos de segundo, respectivamente.
O britânico de 25 anos confirmou a superioridade dos carros da McLaren, que voltou a conseguir uma 'dobradinha'.
Mas Verstappen, que marcou as últimas quatro poles no Red Bull Ring, casa de sua equipe, ainda tem muito o que mostrar no fim de semana.
A surpresa foi o canadense Lance Stroll (Aston Martin), com o quarto melhor tempo, à frente do monegasco Charles Leclerc, (Ferrari) e do George Russell (Mercedes), que tinha sido o mais rápido na primeira sessão.
O brasileiro Gabriel Bortoleto (Sauber) foi o oitavo, atrás do japonês Yuki Tsunoda (Red Bull). O espanhol Fernando Alonso (Aston Martin) e o britânico Lewis Hamilton (Ferrari) completaram o Top 10.
Os pilotos voltarão à pista em Spielbeg neste sábado. Primeiro, para a terceira e última sessão de treinos livres; depois, para a sessão de classificação, marcada para as 11h (horário de Brasília), que vai definir o grid de largada da corrida de domingo.