У порівнянні з оригінальною версією Ninja Gaiden II, у грі з'явилися нові масштабні боси, режим спільної гри по мережі з трьома новими грабельними персонажами (Ayane, Momiji, Rachel) та підтримка трофеїв PlayStation Network. На відміну від першої гри, датчик руху Sixaxis контролера PlayStation 3 не використовується для "зарядки" магії Нінпо, а використовується як секретний спосіб похитати груди жіночих персонажів.
Хоча Sigma 2 містить додатковий контент, якого не було в оригінальній Ninja Gaiden II, значна частина контенту також була видалена з гри або змінена, наприклад, кількість ворогів у геймплей була значно зменшена. У режимі командних місій, де два гравці можуть грати одночасно в кооперативному режимі, другий персонаж буде напарником контролера процесора, якщо немає напарника-людини або гравець перебуває в автономному режимі. У режимі сюжету прибрано нарахування очок карми, які тепер нараховуються лише у Chapter Challenge. Випробування доблесті також було видалено, а нагороди розподілено за розділами Рю.