Galaxy Tab 2 10.1 được hành với Android 4.0 Ice Cream Sandwich. Bản nâng cấp lên Android 4.1.2 Jelly Bean có sẵn, thông qua OTA và Samsung Kies.[1] Samsung tùy chỉnh với giao diện TouchWiz UX. Cũng như một số ứng dụng từ Google, bao gồm Google Play, Gmail và YouTube, cho phép truy cập vào ứng dụng của Samsung như ChatON, S Suggest và All Share Play.[3] Samsung phát hành Android 4.2.2 Jelly Bean vào tháng 9 năm 2013/tháng 11 năm 2013 cho tất cả phiên bản Tab 2. Bản cập nhật được nhận theo đợt không phải cho tất cả thiết bị cùng một lúc.