Der 29-Jährige aus dem Team Quick-Step Floors, der das erste Teilstück im Massensprint für sich entschieden hatte, kam auf der 143 km langen Etappe von Modesto nach San José mit knapp 21 Minuten Rückstand auf die Spitze als 105. ins Ziel.
Den Tagessieg sicherte sich der Pole Rafal Majka vom deutschen Team Bora-hansgrohe, der damit auch das Gelbe Trikot des Spitzenreiters übernahm. Bester Deutscher auf dem Teilstück mit einem schwierigen Profil war Kittels Teamkollege Maximilian Schachmann als Elfter. Der Berliner liegt nach zwei Etappen als Neunter 48 Sekunden hinter Majka.