Tương tự như trò chơi đầu tiên, Five Nights at Freddy's 2 là một trò chơi video kinh dị sinh tồn với các yếu tố điểm nhấn. Người chơi phải sống sót một ca đêm tại nhà hàng Freddy Fazbear's Pizza (một tác phẩm mô phỏng của Cheese của Chuck E. và ShowBiz Pizza Place) từ thời gian trò chơi 00:00-06:00 (khoảng bảy phút và sáu giây), mà không bị tấn công bởi bất kỳcascc linh vật Animatronic nào từ phòng này sang phòng khác. Có nhiều Animatronic khác nhau: bao gồm các nhân vật phản diện từ trò chơi gốc nhưng đã trở nên mục nát, là các Old Animatronic (Old Freddy, Old Bonnie, Old Chica, Old Foxy, Golden Freddy), cũng như các phiên bản mới hơn của Freddy, Bonnie, Chica và Foxy, là các Toy Animatronic (Toy Freddy, Toy Bonnie, Toy Chica và Mangle), Marionette(thường được gọi là "Con rối") và một robot hình người tên là "Balloon Boy".

Giống như trò chơi đầu tiên, người chơi không thể rời khỏi văn phòng mà có thể theo dõi chuyển động của các con Animatronic thông qua mạng lưới camera an ninh đặt khắp tòa nhà. Văn phòng có ba lối vào (một hành lang và hai lỗ thông hơi bên); trong một lần khởi hành từ trò chơi trước, ba lối vào này không thể ngăn kẻ thù xâm nhập. Mỗi lỗ thông hơi được trang bị một ánh sáng có thể được sử dụng để kiểm tra bất kỳ con Animatronic nhất định (Mangle, Ballon Boy, Toy Bonnie, Toy Chica, Old Bonnie, Old Chica) sắp bò vào văn phòng. Người chơi được cung cấp một chiếc mặt nạ Freddy Fazbear có thể đeo để tránh tiếp cận các con Animatronic; tuy nhiên, chiến lược này sẽ không hoạt động trên một số nhân vật nhất định (đặc biệt là Old Foxy), chúng phải bị đẩy lùi bằng các phương tiện khác. Một đèn pin cũng có sẵn, được sử dụng để kiểm tra hành lang và các khu vực tối của nguồn cấp dữ liệu máy ảnh, cũng như để thiết lập lại Foxy thông qua strobing. Không giống như tiêu đề trước, nguồn cung cấp năng lượng cho camera và đèn thông gió là không giới hạn, nhưng đèn pin có thời lượng pin hạn chế; nếu nó hết, người chơi sẽ dễ bị tấn công. Ngoài ra, một hộp nhạc đã được đặt trong một phòng và phải được điều khiển từ xa thông qua giao diện camera, để tránh bị Marionette tấn công, một Animatronic sẽ xuất hiện khi nhạc dừng lại. Thất bại trong việc bảo vệ bản thân khỏi các con Animatronic sẽ dẫn đến một jumpscare.

Không giống như trò chơi đầu tiên, sau khi người chơi bị giết, có khả năng, thay vì màn hình Game Over, một trong bốn minigame 8 bit sẽ xuất hiện với các hướng dẫn được đưa ra ở đầu mỗi. Những minigame này chứa đựng cái nhìn sâu sắc về cốt truyện của trò chơi.

Trò chơi bao gồm năm cấp độ được gọi là "đêm", tăng độ khó. Hoàn thành cả năm sẽ thêm một ngôi sao vào màn hình tiêu đề và mở ra một đêm thứ sáu thậm chí còn khó khăn hơn, lần lượt thêm một ngôi sao thứ hai và mở ra một "Đêm tùy chỉnh" khi hoàn thành đêm. Trong Đêm tùy chỉnh, người chơi có thể điều chỉnh độ khó AI của những Animatronic riêng lẻ (0 đến 20) hoặc chơi một trong mười thử thách được cài đặt sẵn. Hoàn thành Đêm tùy chỉnh với mỗi con thú máy được đặt thành 20 kết quả trong việc thêm ngôi sao cuối cùng vào màn hình tiêu đề.