Sainz estabeleceu um melhor tempo de 1:13,013 minutos, 0,030 segundos mais rápido do que Norris, que foi para a pista depois de um drama matinal envolvendo um incêndio na unidade de hospitalidade do paddock da equipa e a evacuação do pessoal.
Charles Leclerc, da Ferrari, foi terceiro, 0,007 segundos mais lento do que Norris, e o monegasco entrou em contacto com o McLaren no final da sessão, no que parecia ser uma raiva pelo atraso.
"Ele foi contra mim. Acho que tenho danos", disse Norris pelo rádio. Ambos enfrentaram uma reunião com os comissários de pista após a sessão.
O triplo campeão mundial da Red Bull, Max Verstappen, foi o quarto mais rápido e ficou a apenas 0,074 segundos do ritmo de Sainz.
A dupla da Mercedes, George Russell e Lewis Hamilton, que tinha sido a mais rápida na sexta-feira, ficou em quinto e sexto, com Sergio Perez, da Red Bull, em sétimo.
Os comissários de bordo também estão a investigar um incidente entre Hamilton e Lance Stroll, da Aston Martin, depois de terem entrado em contacto.
"Este gajo pensa que está sozinho na pista", disse Stroll sobre Hamilton.