Thông tin phát triển StarCraft II được công bố vào ngày 19 tháng 5 năm 2007, ở Blizzard Worldwide Invitational tại Seoul, Hàn Quốc [30][31]. Sự phát triển của trò chơi, ban đầu bị trì hoãn khoảng 1 năm do công ty phải tập trung nguồn lực cho World of Warcraft [32], bắt đầu vào năm 2003, ngay sau khi Warcraft III: The Frozen Throne được phát hành [33]. Theo Rob Pardo và Chris Sigaty, phát triển cho StarCraft II đã được đưa về giữ trong một năm vào năm 2005 do sự hỗ trợ cần thiết cho World of Warcraft [34]. StarCraft II hỗ trợ phần mềm DirectX 9 (Pixel shader 2.0), và cũng hoàn toàn tương thích với DirectX 10. Nhóm phát triển đã quyết định không thêm hiệu ứng đồ họa độc quyền cho DirectX 10 [1]. Phiên bản Mac sử dụng OpenGL. Trò chơi cũng có tính năng của động cơ vật lý Havok [1][35], cho phép nhiều hơn các yếu tố thực tế của môi trường như "các mảnh vụn lăn xuống một đoạn đường" [30]. Ngoài ra, còn có kế hoạch triển khai VoIP vào trò chơi [36].

Kể từ khi thông báo, người hâm mộ cũng được tham gia vào sự phát triển của StarCraft II thông qua phản hồi và những câu hỏi trên các fansites và diễn đàn. Định kỳ, Blizzard Entertainment cung cấp Q & A, các trang web về các đơn vị, các tòa nhà, và truyền thuyết, podcast (có tiêu đề "BlizzCast"), và các bài viết từ các nhân viên Blizzard trên diễn đàn [37]. Cộng đồng StarCraft II cũng nhận nhận thức được quá trình phát triển nội bộ qua một đại diện chính thức dùng cái tên Karune (Kevin Yu) trên Diễn đàn Thảo luận Battle.net. Karune thường xuyên đăng Q & A trên diễn đàn Battle.net để trả lời câu hỏi fansite khác nhau về trò chơi. Hơn nữa, Battle Reports của bản xây dựng alpha mới nhất của StarCraft II cũng đôi khi được upload lên StarCraft II website, với ý kiến được cung cấp bởi nhà thiết kế Dustin Browder và thành viên nhóm Blizzard eSports là Robert Simpson.

Vào tháng 6 năm 2008 Blizzard Worldwide Invitational, Phó chủ tịch Blizzard là Rob Pardo đã được trích dẫn khi nói rằng sự phát triển của chiến dịch đã hoàn thành được một phần ba [38]. Ông cũng cho biết StarCraft II đã được phát hành như là một trò chơi bộ ba, bắt đầu từ Wings of Liberty, tập trung vào Terran, tiếp theo bởi Heart of the Swarm, xoay quanh Zerg, và cuối cùng là Legacy of the Void, dành cho Protoss [10]. Vào ngày 25 tháng 2 năm 2009, Blizzard đã công bố cuộc thi Blizzard Theme Park, nơi giải thưởng sẽ bao gồm hai key beta cho StarCraft II [39]. Những tin tức cập nhật và trang thông tin cập nhật của Battle.net cho Warcraft III: The Frozen Throne nói rằng các người chơi trong top 20 từ mỗi lĩnh vực sẽ được tặng một StarCraft II key beta [40]. Trong tháng 2 năm 2010, Giám đốc điều hành Blizzard là Mike Morhaime thông báo rằng một phiên bản close beta sẽ mở cuối tháng đó [41].

Blizzard đăng ngày phát hành cho bản beta đầu tiên của trò chơi vào mùa hè năm 2009, nhưng thất bại trong việc phát hành một phiên bản beta trong thời gian đó [42]. Kể từ ngày 6 tháng 5 năm 2009, đã có thể đăng ký được cho giai đoạn beta của trò chơi [43][44][45]. Trong tháng 11 năm 2009, nhà sản xuất của trò chơi Chris Sigaty khẳng định sẽ không có phiên bản beta công cộng cho trò chơi diễn ra trong năm 2009 nhưng người hâm mộ yên tâm rằng nó sẽ xảy ra trong năm tới [46]. Ngày 17 tháng 2 năm 2010, StarCraft II bắt đầu giai đoạn thử nghiệm close beta, như đã hứa [47]. Phiên bản beta này được dự kiến sẽ kéo dài từ 3-5 tháng. Key beta cho bản phát hành đầu tiên đã được bán trên eBay với giá lên đến $ 400 [48]. Blizzard cũng phát hành trình soạn thảo bản đồ cho phiên bản beta là một phần của Patch 9 [49]. Theo công ty, họ đã lên kế hoạch phát hành một bản vá lỗi chính vào cuối giai đoạn thử nghiệm [50]. Tính đến ngày 23 tháng 7 năm 2010, 18 bản vá lỗi đã được phát hành cho phiên bản beta (chỉ có 17 trên các máy chủ châu Âu) [51], bao gồm một bản vá trong đó cung cấp truy cập vào trình biên tập bản đồ Galaxy. Ngày 12 tháng 5 năm 2010, Blizzard phát hành phiên bản beta cho khách hàng có máy tính chạy Mac OS X và cho những người dùng đã đăng ký. Ngày 17 tháng 5 năm 2010, Blizzard đã công bố rằng giai đoạn thử nghiệm beta đầu tiên sắp kết thúc ở tất cả các vùng vào ngày 31 tháng 5, nhưng sau đó được gia hạn đến ngày 7 tháng 7 [52], Giai đoạn thứ 2 bắt đầu vào ngày 7 tháng 7 năm 2010, và kết thúc vào ngày 19 tháng 7 năm 2010 [53].

Trong một cuộc phỏng vấn được tổ chức vào tháng 6 năm 2009, Rob Pardo đã chỉ ra rằng hỗ trợ LAN sẽ không được nằm trong StarCraft II [54][55][56]. Loại bỏ mạng LAN đòi hỏi người chơi phải kết nối thông qua máy chủ của Blizzard trước khi có thể chơi mạng, khiến game thủ nói lên sự bất mãn của họ trực tuyến [57]. Sự tranh cãi được leo thang thêm khi Blizzard xác nhận rằng trò chơi sẽ không hỗ trợ máy chủ qua chơi ra khỏi hộp, hạn chế game thủ chỉ chơi với đối thủ địa phương, ví dụ, Hoa Kỳ đối với những game thủ ở Mỹ và châu Âu đối với châu Âu. Công ty ban đầu đã giải thích rằng Australia và New Zealand sẽ là các máy chủ đặt tại Đông Nam Á, hỗ họ chống lại các người chơi từ Indonesia, Philippines, Malaysia, Singapore, và Thái Lan [58]. Tuy nhiên, bắt đầu từ patch 1.1.0, nó đã được công bố là phiên bản Đông Nam Á/Australia/New Zealand của trò chơi sẽ không bị khóa vùng, với game thủ có thể chơi trên cả máy chủ SEA/ANZ và Bắc Mỹ [59].

Mike Morhaime, chủ tịch của Blizzard, tuyên bố trong buổi lễ khai mạc Blizzcon 2009 rằng StarCraft II và nền tảng Battle.net mới sẽ được phát hành trong năm 2010, với khoảng cách là một tháng giữa các phiên bản [60]. Tháng 3 nam7, Blizzard đã nói rằng nền tảng mới đã được thử nghiệm beta bên ngoài và được quy hoạch để phát hành vào đầu tháng 7 năm 2010 [61], cho cả StarCraft II và World of WarCraft: Cataclysm, và sau đó nâng cấp cho Diablo 3. Ngày 5 tháng 5 năm 2010, đã được tiết lộ rằng StarCraft II và Battle.net 2,0 sẽ được tích hợp với trang web mạng xã hội Facebook, "linking the world's premier online gaming platform with the world's most popular social platform" [62], một động thái cho phép các game thủ tìm kiếm giữa những người bạn của họ ở Facebook làm đối thủ trên StarCraft II. Tạp chí Wired, trong Vaporware Award hàng năm, xếp StarCraft II đứng đầu tiên trong số các sản phẩm công nghệ chậm trễ của năm 2009 [63]. StarCraft II cuối cùng đã được phát hành vào ngày 27 tháng 7, năm 2010 [64], với các bên khởi động ở các thành phố được lựa chọn của các nước trên thế giới, chẳng hạn như Singapore [65]. Nhận xét của khách hàng và ​​những người nhận được đĩa DVD cài đặt trước khi phát hành ngày 27 tháng 7 được chào đón với một màn hình báo lỗi, nói cho họ phải chờ đợi cho đến khi ngày phát hành [66]. Không có cách giải quyết khác được biết đến và một số nhận xét ​​đã ca ngợi hành động này đã hạn chế các nhà báo đến chơi và xem lại trò chơi với những người chơi thực tế [67][68].

So với StarCraft, StarCraft II được thiết kế để tập trung nhiều hơn vào nhiều khía cạnh, với những thay đổi bao gồm những cải tiến lớn cho Battle.net, một hệ thống "bậc thang" cạnh tranh mới cho việc xếp hạng, và cơ khí môi giới mới được thiết kế để "phù hợp hơn" cho người chơi có trình độ kỹ năng như nhau [1]. Ngoài ra, chức năng phát lại, cho phép người chơi ghi lại và xem xét trò chơi trong quá khứ, đã được cải thiện. Blizzard cũng nói rằng họ kết hợp những thay đổi trong game đã được đề xuất bởi người hâm mộ [37]. StarCraft II tiếp tục sử dụng các đoạn phim cắt cảnh của người tiền nhiệm để nói trước cốt truyện và đồng thời cũng nâng cao chất lượng của cá cắt cảnh trong trò chơi ở cấp độ bản thân, đó là kết xuất on-the-fly sử dụng engine giống như đồ họa trò chơi trong các trò chơi phù hợp. Blizzard đã nói rằng, với động cơ đồ họa mới mà StarCraft II sử dụng để làm cho lối chơi, họ "thực sự có thể tạo ra trong trò chơi đoạn phim cắt cảnh của chất lượng gần điện ảnh" [69]. Những cải tiến bao gồm việc giao cao cấp và nhiều cảnh quan địa hình không gian chi tiết, chẳng hạn như nền tảng nổi trong không gian với các hành tinh và tiểu hành tinh trong nền. Vách đá nhỏ, mở rộng, và các dấu hiệu quảng cáo thậm chí cũng được hiển thị là có được cải thiện và tinh chế.