Chế độ trực tuyến của Modern Warfare 2 vẫn giữ được điểm kinh nghiệm và hệ thống khen thưởng như Call of Duty 4, với chế độ chơi bao gồm Free-For-All (Đấu đơn), Search & Destroy (Tìm và tiêu diệt), Demolition (Phá hủy), Domination (Kiểm soát), Team Deathmatch (Đấu đội), và Capture The Flag (Chiếm cờ). Modern Warfare 2 cũng giới thiệu một số tính năng mới: vũ khí, thiết bị, bản đồ. Khi tiêu diệt được đối phương sẽ có các phần thưởng tương ứng.