Các thí sinh nhí đã trải qua hai phần thi: “Hát với microphone” và “Hát với piano”. Kết thúc vòng Studio, giám khảo Isaac, Tóc Tiên, Văn Mai Hương chính thức chọn ra 13 thí sinh nhí nổi bật nhất được bước vào vòng Liveshow.
Tại phần thi đầu tiên “Hát với Microphone”, 39 thí sinh nhí gặp nhiều khó khăn. Phần lớn các bé đều chưa có kinh nghiệm nên đã mắc lỗi ở khâu xử lý giọng hát và điều khiển microphone sao cho bài hát được mượt mà. Ở phần thi này, thí sinh Hồ Văn Cường đang hát thì… nuốt nước bọt. Câu chuyện tương tự cũng xảy đến với cô bé “bánh rán” Bảo Trân. Tuy có phần trình diễn đầy cảm xúc và giọng hát tốt, nhưng sự cố cũng khiến các em lo lắng về kết quả thi. Trong phần thi “Hát với piano”, ban giám khảo đã lựa chọn 3 thí sinh có phong độ ổn định nhất gồm: Jayden, Khánh Linh và Bảo Trân. Ba “ca sĩ nhí” này sẽ cùng với 19 thí sinh có màn trình diễn tốt ở phần trước tiếp tục với thử thách hát với piano.
Kết thúc vòng Studio, ban giám khảo đã bất đồng quan điểm khi phải quyết định một trong hai thí sinh cuối cùng sẽ được vào Top 12 vòng Liveshow. Trong khi Isaac bỏ phiếu cho Nguyễn Trung Thiên Phúc. Trong khi đó Tóc Tiên lại thích Nguyễn Bảo Khương khi em “có thể hóa thân thành nhiều nhân vật, hình tượng, trong nhiều thể loại nhạc khác nhau”. Bảo Khương đã quyết định chọn bài “What makes you beautiful” mà em đã thi ở vòng trước, trong khi Thiên Phúc chọn ca khúc “Giọt sương trên mí mắt” để thể hiện trong vòng chung cuộc. Hai thí sinh với hai phong cách khác nhau: tự nhiên, mộc mạc, chỉn chu, có đầu tư bài bản. Đây là một lựa chọn quá khó khăn với giám khảo Văn Mai Hương. Sau khi suy nghĩ, Văn Mai Hương đã quyết định chọn cả hai, chính thức tăng số lượng thí sinh bước vào vòng Liveshow lên con số 13.
Như vậy, Top 13 chính thức của Vietnam Idol Kids là: cô bé “bánh rán Nguyễn Phạm Bảo Trân, chàng rocker mạnh mẽ Nguyễn Bảo Khương, “Trọng Hiếu nhí” Cao Minh Thiên Tùng, bé gái xinh như búp bê Đoàn Khánh Linh, cô bé hát hay nhảy đẹp Phan Thiên Thảo, giọng ca “chỉn chu” Nguyễn Trung Thiên Phúc, thí sinh có giọng ca kể chuyện Trần Thị Diệp Nhi, “anh Ba Khía” Huỳnh Đức Thanh, giọng ca “Ngày mai” Vũ Thái Thảo Vy, “soái ca nhí” Lương Gia Khiêm, cô bé có giọng hát đầy nội lực Nguyễn Mai Thùy Anh, “hoàng tử lai” Jayden TJ và “cậu bé hát đám cưới” Hồ Văn Cường.