Dopo l'incontro in Cattedrale, alle 18:00 Papa Leone XIV raggiunge a piedi l'area del porto attraversando il Parco del Mare, e alle 18:30 presiede la Santa Messa per la città e per l'intera diocesi di Rimini, in diretta dal Porto di Rimini. Durante la celebrazione viene esposta e venerata l'immagine originale della Madonna della Misericordia, patrona della città. Ad animare la liturgia un'imponente compagine musicale diocesana di oltre 800 interpreti, tra 650 coristi e 115 musicisti dell'orchestra giovanile diretta dal maestro Davide Tura, con l'organo di Paolo Accardi e un coro ecumenico italiano, ucraino e russo che in Cattedrale esegue canti bizantino-slavi. Nell'omelia il Papa afferma che il mondo offre «svaghi dispersivi» mentre il vero ristoro sta nel «tornare in sé», ed elogia la schiettezza e la solidarietà della gente di Romagna, citando don Oreste Benzi: «Nella Chiesa l'autorità è servizio».