O britânico Norris, que também foi o mais rápido no primeiro treino de sexta-feira, registou uma volta mais rápida de 1min 27,965s para liderar o australiano Piastri por 0,026s.
Norris está à procura da sua segunda vitória em Grandes Prémios da época depois de ter triunfado na abertura na Austrália e de ter terminado em segundo atrás de Piastri na China.
Piastri venceu em Xangai, num início de campanha dominante para a McLaren.
George Russell, da Mercedes, foi o terceiro mais rápido em Suzuka, à frente de Charles Leclerc, da Ferrari, Max Verstappen, da Red Bull, e Lewis Hamilton, da Ferrari.
A sessão foi novamente interrompida por incêndios na pista, com as faíscas dos carros a incendiarem a relva nas condições secas. A previsão é de chuva para a corrida de domingo.
Um pequeno incêndio deflagrou cerca de 10 minutos após o início da sessão e outro provocou as bandeiras vermelhas pela segunda vez nos últimos minutos.
Os incêndios também fizeram com que a segunda sessão de treinos de sexta-feira fosse interrompida duas vezes.
Yuki Tsunoda, da Red Bull, foi o nono mais rápido no seu fim de semana de estreia pela equipa, depois de substituir Liam Lawson.
O japonês, que teve um início de fim de semana promissor, disse através do rádio da equipa que estava "globalmente muito satisfeito" com o seu carro.
Jack Doohan, da Alpine, foi 14º, depois de ter sofrido um acidente no segundo treino de sexta-feira. O carro do australiano ficou muito danificado quando embateu numa barreira, mas a sua equipa conseguiu repará-lo a tempo da sessão de sábado.
Gabriel Bortoleto, da Sauber, teve um grande susto no final da sessão quando disse à sua equipa que algo se tinha partido no seu pneu e disparou para a relva.
O brasileiro parecia muito abalado, mas evitou um acidente e terminou como o 17º mais rápido.