Última atualização em 2 de maio de 2020
A pesquisa sobre a misteriosa Terceira Energia está sendo continuada em segredo, mas sofreu um outro acidente, agora estando sob domínio do governo. Eles queriam realizar uma outra pesquisa, utilizando a máquina para trazer micro-organismos vivos e células da era Cretácea para os dias atuais. Precauções não foram tomadas, o que resultou no desaparecimento da cidade Edward City e de um complexo de pesquisa militar junto com todos os seus habitantes. Em seus lugares, se ocupou uma selva, da era dos dinossauros. Regina, a operadora da equipe de operações secretas, retorna como um dos principais personagens jogáveis, enviada como consultora da equipe de resgate que viaja no tempo para encontrar sobreviventes do deslocamento do tempo e recuperar dados dos experimentos da Terceira Energia. Dylan Morton, o líder da equipe de resgate (TRAT), é o segundo personagem jogável. Apesar de Dylan e Regina seguirem caminhos separados, eles acabam se unindo para encontrar uma maneira de voltar ao presente. O jogador alterna entre controlar Regina e Dylan em pontos específicos durante a história.
Dino Crisis 2 é um jogo de ação e aventura que usa ângulos de câmera predeterminados. A Capcom mudou o foco da série de horror e sobrevivência do primeiro Dino Crisis, criando uma experiência de arcade repleta de ação, com áreas mais abertas, maior variedade de armas e inimigos, e menos ênfase em quebra-cabeças. À medida que os jogadores matam dinossauros em sucessão, combatendo ataques e evitando danos nas áreas, eles podem ganhar "Pontos de Extinção", uma forma de moeda do jogo. Existem dois tipos de armas no jogo: principal e subarmas; o jogador só pode equipar um de cada vez. As armas principais causam mais danos e são usadas na maioria dos ataques, por exemplo, espingardas, lança-chamas e rifles, enquanto as subarmas são usadas para superar obstáculos, como o facão para cortar vinhas, e a arma de fogo que cria uma parede temporária de fogo contra inimigos, como exemplos. Dylan e Reginan carregam armas diferentes, tornando algumas passagens bloqueadas para um, mas acessíveis para o outro.
O jogador pode localizar e usar estações de computador que atuam como um ponto de salvamento, onde pode salvar e carregar jogos. Essas estações também funcionam como loja, onde os jogadores podem gastar pontos de extinção em novas armas, atualizações, pacotes de vida e munição. Existem também curativos (usados para conter o sangramento). Esse tipo de lesão ocorre quando um jogador sofre dano de certos ataques e resulta em uma drenagem lenta da barra de saúde. Entre a jogabilidade de ação e aventura, há seções de rail shooter, como uma perseguição em que o jogador atira em dinossauros que estão perseguindo um veículo acionado. O jogador também encontra arquivos de dados e documentos que progridem na história e fornecem detalhes de determinadas áreas. Também podem ser encontrados "Dino Files" ocultos, arquivos que fornecem detalhes sobre cada dinossauro presente no jogo.