Lost Planet 2 speelt zich tien jaar na de gebeurtenissen uit Lost Planet: Extreme Condition af. Dankzij Waynes actie is de planeet E.D.N. III niet langer alleen een wereld van ijs. Veel delen zijn al opgedroogd. Jungles met weelderige waterstromen zijn gegroeid en er zijn droge woestijnen vol zand ontstaan. Maar het leven op E.D.N. III is nog steeds niet gemakkelijk. De Akrid, hoewel geplaagd door de hitte, vormen nog steeds een zeer serieuze bedreiging. En NEVEC werkt aan een nieuw kwaadaardig plan terwijl de andere facties verwikkeld zijn in een burgeroorlog om thermische energie. Hoewel het niet langer nodig is om de kou te overleven, is het nog steeds nodig om alle machines in de fabriek van stroom te voorzien en als zodanig zeer waardevol.
De campagne is verdeeld in zes afleveringen, die de speler in de schoenen van een andere factie plaatsen. Hoewel de afleveringen in eerste instantie niet met elkaar verbonden lijken te zijn, wordt al snel duidelijk dat het opnieuw aan de speler is om E.D.N. III te redden. Maar in tegenstelling tot de eerste game zwerft hij niet langer alleen door de levels. In plaats daarvan is de campagne volledig gericht op een coöperatieve ervaring, waarbij maximaal vier vrienden kunnen deelnemen aan de strijd om de planeet. Als er geen mensen beschikbaar zijn, kan de speler maximaal drie robots aan zijn zijde oproepen.
De basisgameplay blijft hetzelfde als in de eerste game, wat betekent dat de speler het in een third-person shooter-stijl opneemt tegen zowel de Akrids als andere mensen met verschillende soorten wapens, waaronder machinegeweren, raketwerpers en verschillende soorten granaten, hoewel er slechts twee wapens en één type granaat tegelijk gedragen kunnen worden. De beschikbare wapens blijven vrijwel hetzelfde als in de eerste game, met slechts een paar voornamelijk coöp-gerichte toevoegingen zoals het schild. De speler heeft ook weer toegang tot een korteafstandsgrijphaak waarmee hij gebouwen en muren en dergelijke kan beklimmen om obstakels te overwinnen of een voordeel te behalen ten opzichte van de vijand. Daarnaast keren Vital Suits, een soort mech, terug in allerlei vormen, waaronder een VS waarin drie personages tegelijk kunnen rijden en schieten.
Hoewel thermische energie (T-ENG) niet langer nodig is om het lichaam warm te houden, is het nog steeds erg nuttig om de speler in leven te houden. Via T-ENG wordt de levensbalk langzaam, automatisch of sneller, aangevuld wanneer de speler de harmonizer activeert. T-ENG kan ook gebruikt worden om de kist te openen die verspreid over de kaart ligt, meestal met wapens. Daarnaast kunnen spelers T-ENG ruilen om vrienden in leven te houden, zelfs wanneer hun levensenergie laag is. Mocht het ondenkbare echter gebeuren, dan verliest de speler 500 gevechtspunten en respawnt hij bij het dichtstbijzijnde datastation. Deze moeten geactiveerd worden via een Quick Time Event en dienen niet alleen als spawnpunten, maar activeren ook de minimap en vormen een bron voor extra gevechtspunten. Wanneer alle gevechtspunten op zijn, eindigt het spel en moet de speler de hele sectie opnieuw beginnen.
Tijdens de campagne ontgrendelt de speler extra aanpassingsopties voor zijn multiplayerpersonage, zoals extra wapens, een ander pantser of gebaren, meestal met behulp van credits die hij verspreid over de levels vindt. Maar in plaats van alleen maar spullen te kopen, moet de speler zijn geld in de eenarmige bandiet steken en hopen dat hij op de juiste plek stopt.
Naast de coöpmodus biedt de game ook traditionele multiplayer voor maximaal 16 spelers, inclusief modi zoals deathmatch en een oefenmodus waarin spelers al hun vaardigheden moeten gebruiken om doelen zo snel mogelijk te bereiken en zo te stijgen in het online klassement.



