Rock Band 2 – це продовження музичної симуляційної гри Rock Band 2007 з аналогічним геймплеєм. Гра, що прямо конкурує з Guitar Hero: World Tour, дозволяє різним людям грати разом, як у групі, з тими ж периферійними пристроями, що й у першій грі: провідною гітарою, бас-гітарою, мікрофоном та барабанною установкою.
Нові контролери ударних та гітари для цієї версії, що постачаються в комплекті або продаються окремо, були переглянуті, але підтримуються і старі контролери. Гітарний контролер, створений за зразком Fender Stratocaster, має п'ять додаткових ладових кнопок біля грифа для швидкого перебирання пальцями. Також є перемикач ефектів для перемикання між п'ятьма різними ефектами. Гравці використовують інструменти, щоб зіставити ноти на екрані, розділеному на різні частини для різних інструментів, разом із текстом пісні для співака, якому потрібно зіставити висоту тону.
Режим Solo Tour оригінальної гри та розрахований на багато користувачів режим Band World Tour були об'єднані в один режим Tour, в якому можуть співпрацювати до чотирьох гравців, як локально, так і по мережі (PS3/Xbox 360). Лідери груп більше не потрібні, а інструменти можна міняти місцями за бажанням. У цьому режимі є три опції: Start Tour (звичайний режим туру), Tour Challenge (різні випробування) і Battle of the Bands (змагання з іншими групами по мережі за допомогою відстеження результатів - немає на PS2). У грі є режим тренування для різних інструментів, а також режим фрістайлу для барабанщиків, в якому вони можуть барабанити разом з mp3-файлами (Xbox 360/PS3). Інші режими та модифікатори для звичайних режимів гри можна вибрати у меню Extras.
Ігрові персонажі також можуть бути налаштовані, а на диск включено 84 композиції, багато з яких можна завантажити (ні на PS2). Також можна перенести пісні з першої Rock Band (за окрему плату) і контент, що завантажується, а також два пакети треків.