Im Einzelspielermodus des Ego-Shooters wurde eine Mission bei der Central Station gezeigt, in der den Marines bei der Verteidigung gegen die Aliens geholfen werden soll. Hierbei kommt die „choreographed Sandbox“ zum Einsatz. Diese soll die eine Mischung aus linearem Gameplay und der Freiheiten einer Sandbox-Umgebung bieten. Der Abschnitt bietet damit weiterhin vorgegebene Ereignisse, bietet dem Spieler zugleich eine spielerische Freiheit beim Bekämpfen des riesigen Gegners. So kann das gesamte Areal, sämtliche Waffen und die Vorzüge des Nanosuits genutzt werden.
Mit dem Multiplayermodus möchten die Entwickler mit anderen Mehrspielertiteln des Genres mithalten können, um mehr als nur eine zusätzliche Möglichkeit zur Einzelspielerkampagne zu bieten. Auf der gamescom wurden zwei der insgesamt sechs Modi vorgestellt, in denen die C.E.L.L.-Einheiten gegen die Marines kämpfen. Bei dem ersten Modus handelt es sich um „Team Instant Action“, bei dem zwei Teams gegeneinander antreten und sich gegenseitig abschießen müssen. Gewonnen hat das Team mit den meisten Abschüssen, wie beim herkömmlichen Team Deathmatch. Der andere Modus ist auch vom Ablauf her keine große Neuheit und nennt sich „Crash Site“. Nach und nach werden sogenannte „Ceth Drop Pods“ der Aliens abgeworfen, welche von beiden Teams eingenommen und verteidigt werden müssen. Sowohl für die Eroberung als auch die Verteidigung gibt es Punkte, welche letzten Endes über Sieg und Niederlage der Teams entscheiden.
Die Besonderheit im Multiplayermodus von Crysis 2 ist, wie auch im Singleplayer, der Nanosuite. Der Spieler kann langfristig gesehen die Nanosuite so nutzen, wie es zu seinem Spielstil am besten passt. Hier bietet der Nanosuite zwei verschiedene Möglichkeiten: Unsichtbarkeit oder Stärke. Als unsichtbarer Kämpfer kann sich der Spieler recht gut vor Scharfschützen verstecken oder an andere Einheiten heranschleichen, um diese dann zu neutralisieren. Die Stärke hingegen sorgt für eine bessere Panzerung des Anzugs sowie einen Stärkevorteil, welcher bei größeren Sprüngen von Vorteil ist. Nachdem der Spieler abgeschossen wurde, lässt sich das Ganze in einer Killcam noch mal anschauen.
Insgesamt werden bis zu zwölf Spieler gleichzeitig gegeneinander antreten können. Für die Maps wird größtenteils die Kulisse von New York City genutzt, bevorzugt Hochhäuser. Auf der gamescom wurden zwei dieser Karten vorgestellt. So konnte zum einen auf dem Dach eines Hochhauses gespielt werden und zum anderen in zwei Häusern, die nach einem Einschlag ineinander gestürzt sind und somit nicht nur etwas Zerstörung, sondern auch mitunter etwas ungerade Umgebungen zu bieten haben. In Crysis 2 wird es zudem unterschiedliche Klassen geben, bei denen die primären und sekundären Waffen gewählt werden können.
Für Langzeitmotivation dürfte ein System dienen, das auch zur Verbesserung des Nanosuits dient. Während der Matches kann der Spieler Erfahrungspunkte sammeln. Diese werden unter anderem für das Einnehmen der Alien Pods oder auch Kills und Assists vergeben. Am Ende einer Spielrunde gibt es dann in Abhängigkeit für den Spielstil Punkte für die Kategorien Weapon, Armor und Stealth und kann sich somit auch in diesen Bereichen verbessern. Wer also viel auf die Unsichtbarkeit setzt, der wird seine Nanosuit auch hierfür verbessern können.