『ピクミン2』では、オリマーと新入社員「ルーイ」のコンビがピクミンたちを率いて行動する。オリマーとルーイは通常は一緒に、必要に応じて別々に行動する。ピクミンもそれぞれについて行くように分けることができる。また、本作では2人同時プレイによる協力プレイが可能（チャレンジモードのみ）。この場合の画面表示は上下分割になっており、1Pの上画面がオリマーで2Pの下画面がルーイを操作する。1人プレイと同様に一緒に行動したり別れて分担作業も可能である。 更にピクミンを掴んだまま、別の色のピクミンまたは、葉、蕾、花の種類別に持ち替えられるようになっており、連投スピードも前作では、隊列を動かして、オリマーの元に近付けなければ早く投げられなかったが、今作では、隊列を動かさなくても、ある程度早く投げられるようになった。
また、前作と違い、回収するお宝によっては、宇宙服を強化して改造出来るようにもなっており、ダメージ軽減や、間欠炎からの炎のダメージを受けなくなったり、移動速度が速く出来たりするようになった。代わりに、宇宙服のダメージを修復して回復させる事は出来なくなった。
目的は各地に散らばる「お宝」を、ホコタテ星の通貨にして10000ポコ以上持ち帰ることである。「お宝」については実在する企業がスペシャルサンクスとして協力している。また、前作では日数制限で30日以内に一定のパーツの数を集めなければならなかったが、今作は日数制限がなくなって無限になったことで日数制限によるゲームオーバーで最初からやり直すことがなくなり、時間を気にせずにじっくりプレイできるようになった。