В Sins of a Solar Empire 2 игрок возглавляет одну из трёх рас и борется за власть над галактикой. Для этого предстоит исследовать космос, собирать ресурсы, расширять владения и противостоять враждебным фракциям. В числе игровых занятий — не только военные кампании, но и дипломатия с торговлей. Основа игрового процесса — классическая схема 4X; для исследования доступна галактика с планетами и биомами.

На выбор представлены Визари, силы ТЕС и Пришествие. У каждой фракции свои строения, войска и наземная либо воздушная техника, а также собственные герои. Императоры-стратеги помогают рассчитывать орбиты планет и лун для последующей колонизации.

Бои идут и на планетарной поверхности, и в космосе с участием кораблей. В распоряжении есть несколько разновидностей шаттлов и оборонительные турели. Корабли можно улучшать, меняя блоки, отсеки и вооружение; героев — развивать по дереву навыков. В сражениях участвуют тысячи юнитов и единиц боевой техники.