Valkyria 2 kế thừa những ưu điểm của phiên bản trước, song được cải tiến để người chơi khám phá các sự kiện riêng lẻ và những nhân vật phụ.

Câu chuyện trong Valkyria 2 xảy ra hai năm sau phiên bản trước, tức là năm 1937. Người chơi sẽ đóng vai những học viên của một học viện quân sự. Lần này cuộc chiến không mang tính quốc tế mà chỉ là một cuộc nội chiến trong Gallia – một quốc gia hư cấu ở châu Âu. Tình trạng cạn kiệt tài nguyên khiến một bộ phận dân chúng Gallia bất mãn và nổi lên chống lại chính phủ. Cuộc chiến khốc liệt đến nỗi chính phủ buộc phải huy động cả những học viên chưa tốt nghiệp ra trận.



5 nhân vật trong phiên bản trước vẫn xuất hiện trong Valkyria 2. Các chủng nhân vật cũng được giữ nguyên, gồm: bộ binh, kỵ binh, lính trinh sát, kỹ sư, lính bắn tỉa. Hệ thống chủng nhân vật trong game được nâng cấp để người chơi có thể chuyên biệt hóa các kỹ năng dễ dàng hơn. Bạn có thể chuyên biệt hóa kỹ năng của nhân vật tới từng nhánh. Chẳng hạn, lính trinh sát có thể sở hữu súng tiểu liên chống giáp sắt hoặc súng bắn tỉa. Game cũng sở hữu thêm hai chủng nhân vật mới – lính hỗ trợ và lính mặc giáp sắt. Lính hỗ trợ cung cấp đạn và dụng cụ cứu thương cho đồng đội, còn lính mặc giáp sắt có thể xông pha trong lửa và sở hữu búa để đánh cận chiến. Cốt truyện và các nhiệm vụ sẽ tiến triển theo từng tháng, theo đó cứ mỗi tháng bạn sẽ nhận một số nhiệm vụ mới. Các nhiệm vụ khá đa dạng, như đột nhập vào doanh trại của kẻ thù, bảo vệ căn cứ trong khoảng thời gian nhất định, vận chuyển hàng hóa tới các căn cứ khác.



Thay vì tập trung vào cốt truyện như phiên bản trước, nhóm phát triển tập trung nhiều hơn vào các nhiệm vụ và các sự kiện riêng lẻ để game thủ có cơ hội khám phá những nhân vật phụ. Những diễn biến trong game được minh họa bằng các cắt cảnh. Lối chơi trong game vẫn giống như Valkyria Chronicles. Người chơi bắt đầu bằng cách chọn một đơn vị rồi phóng to một nhân vật để điều khiển ở góc nhìn thứ ba. Thanh Action Limit cho biết game thủ có quyền di chuyển bao xa và trong bao lâu. Sau khi lựa chọn màn chơi, bạn đọc thông tin ngắn gọn về nhiệm vụ rồi chuyển sang màn hình triển khai (deployment). Trong màn hình này game thủ lựa chọn những binh sĩ tham gia trận đánh rồi đặt họ vào vị trí. Sau đó bạn nhấn lệnh Deploy để bắt đầu trận chiến. Người chơi ấn nút L và R để xoay camera và nhấn X để đổi góc nhìn. Phím D được dùng để di chuyển nhân vật và nút O để sử dụng vũ khí hoặc đồ vật. Khi muốn thay đổi chế độ ngắm bắn, bạn chỉ việc nhấn nút ô vuông.



Hệ thống chiến đấu Blitz của Valkyria Chronicles vẫn được giữ nguyên. Vì thế những người từng chơi phiên bản trước sẽ không gặp bất kỳ vấn đề gì trong việc định hướng trên chiến trường. Mỗi phe được cấp một lượng điểm chỉ huy (commander point) để di chuyển các đơn vị và tấn công đối thủ. Bạn có thể sử dụng điểm chỉ huy vào một đơn vị bất kỳ, hoặc chia đều cho tất cả đơn vị. Bạn được phép điều khiển mọi nhân vật trên trận địa, ra lệnh cho các đơn vị và điều động quân dự bị. Khi di chuyển hay tấn công một vị trí, bạn chỉ việc chọn biểu tượng của chủng nhân vật rồi trỏ chuột vào mục tiêu trên bản đồ. Camera lập tức phóng to điểm mà bạn chọn và một khung cảnh 3D hiện ra. Trong mỗi lượt game thủ chỉ được phép di chuyển một lần và thực hiện một hành động. Chiến trường hiện ra dưới dạng bản đồ chi tiết và game thủ có thể lên kế hoạch hành động cho từng đơn vị. Hệ thống checkpoint được tăng cường về số lượng để game thủ không phải chơi lại từ đầu nếu chẳng may mất mạng.



Những tính năng mới gồm các lựa chọn tùy biến vũ khí (nâng tổng số lựa chọn lên hơn 600) và sự bổ sụng một loại xe tăng. Người chơi có thể điều khiển xe tăng tới mọi nơi trên trận địa. Giống như phiên bản trước, game thủ có thể quan sát các trận chiến từ phía trên hoặc góc nhìn thứ ba. Các bản đồ chứa nhiều khu vực và các khu vực được kết nối với nhau bởi những doanh trại của địch. Vì thế bạn phải chiếm những doanh trại đối phương để khám phá những vùng đất mới. Tất nhiên, tính năng nổi trội nhất sẽ là chế độ đối kháng và hợp tác. Các game thủ có thể chọn rất nhiều đơn vị quân đội từ mỗi chủng nhân vật. Mỗi bản đồ gắn liền với vài nhiệm vụ cụ thể, như tiêu diệt địch, chiếm căn cứ, chặn đường tiếp tế. Bạn cũng được phép lựa chọn và thay đổi bản đồ.