Rock Band 2 - это продолжение музыкальной симуляционной игры Rock Band 2007 года с аналогичным геймплеем. Игра, напрямую конкурирующая с Guitar Hero: World Tour, позволяет разным людям играть вместе, как в группе, с теми же периферийными устройствами, что и в первой игре: ведущей гитарой, бас-гитарой, микрофоном и барабанной установкой.
Новые контроллеры ударных и гитары для этой версии, поставляемые в комплекте или продаваемые отдельно, были пересмотрены, но поддерживаются и старые контроллеры. Гитарный контроллер, созданный по образцу Fender Stratocaster, имеет пять дополнительных кнопок ладов возле грифа для быстрого перебирания пальцами. Также имеется переключатель эффектов для переключения между пятью различными эффектами. Игроки используют инструменты, чтобы сопоставлять ноты на экране, разделенном на различные части для разных инструментов, вместе с текстом песни для певца, которому нужно сопоставить высоту тона.
Режим Solo Tour оригинальной игры и многопользовательский режим Band World Tour были объединены в один режим Tour, в котором могут сотрудничать до четырех игроков, как локально, так и по сети (PS3/Xbox 360). Лидеры групп больше не нужны, а инструменты можно менять местами по желанию. В этом режиме доступны три опции: Start Tour (обычный режим тура), Tour Challenge (различные испытания) и Battle of the Bands (соревнование с другими группами по сети с помощью отслеживания результатов - нет на PS2). В игре есть режим тренировки для различных инструментов, а также режим фристайла для барабанщиков, в котором они могут барабанить вместе с пользовательскими mp3-файлами (Xbox 360/PS3). Другие режимы и модификаторы для обычных режимов игры можно выбрать в меню Extras.
Игровые персонажи также могут быть настроены, а на диск включено 84 композиции, многие из которых можно загрузить (нет на PS2). Также можно перенести песни из первой Rock Band (за отдельную плату) и загружаемый контент, а также два пакета треков.