เหมือนกับภาคก่อน ฮาล์ฟ-ไลฟ์ 2 คือเกมประเภทผู้เล่นคนเดียวและผู้ยิงมุมมองบุคคลที่ 1 แบ่งออกเป็นหลายบท ผู้เล่นรับบทเป็นตัวละครตัวเอก กอร์ดอน ฟรีแมน ตลอดทั้งเกม ต่อเนื่องกันอย่างสิ้นเชิงกับ ฮาล์ฟ-ไลฟ์ รวมถึงระบบพลังชีวิต, อาวุธ และปริศนาฟิสิกส์ที่มาเป็นระยะ เว้นแต่เอนจินซอร์ซใหม่และกราฟิกที่ดีขึ้น ผู้เล่นยังคงเริ่มต้นโดยไม่มีไอเท็มใด ๆ แต่เพิ่มคลังอาวุธของผู้เล่นอย่างช้า ๆ ตามหลักสูตรของเกม แม้ส่วนใหญ่เกมจะมีเนื้อเรื่องเป็นเส้นตรง ความพยายามจากการสำรวจจะทำให้พบกับสิ่งที่คุ้มค่าและน่าสนใจ มีพื้นที่มากมายที่สามารถพลาดหรือหลีกเลี่ยงได้

ศัครูมีความหลากหลายมากขึ้น ซึ่งมักจะต้องเข้าหาด้วยกลยุทธ์ที่หลากลายเช่นกัน ผู้เล่นอาจจะต้องซ้อมรบหรือออกจากตำแหน่งนั้นกับศัตรูบางกลุ่ม อย่างเช่น แมนแฮก ที่บินตรงมายังผู้เล่นผ่านทางเดินแคบ ๆ ยังคงคาดเดาจากการโจมตีได้ แต่การโจมตีก็มีความร้ายแรงเช่นกัน ในขณะที่คนอื่นจะหาที่ซ่อนอย่างรวดเร็วก่อนถูกโจมตี แต่กอร์ดอนกลับสามารถฆ่าศัตรูได้อย่างมากมายโดยใช้อาวุธของเขา หรือใช้ทางอ้อมเพื่อหลบหนี สิ่งแวดล้อมรอบตัวที่เป็นอันตรายสามารถนำมาใช้ให้เป็นประโยชน์ได้ เช่น ถังแรงดันระเบิด, ไฟจากแก๊ส ที่มีในบางส่วนของเกม กอร์ดอนสามารถเข้าร่วมกับกลุ่มต่อต้านหน่วยทหารและแพทย์ได้ถึงสี่คน และสามารถส่งให้ทีมของเขาเดินนำไปก่อนหรือเรียกพวกเขากลับมาได้

คุณสมบัติใหม่ต่าง ๆ จากเกมที่แสดงให้เห็นถีงการจำลองของระบบฟิสิกส์ การขับยานพาหนะ ปริศนาที่เกี่ยวกับปุ่มจาก ฮาล์ฟ-ไลฟ์ ปริศนาจากสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังมีการแนะนำเกี่ยวกับระบบกลไกชั่วคราว ผู้เล่นยังมีความสามารถใหม่ที่จะหยิบจับ, เคลื่อนย้าย และวางวัตถุต่าง ๆ การแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัตถุ, รูปร่าง, น้ำหนัก และการลอยตัว ตัวอย่างเช่น ในบทที่ 3 Route Kanal (เส้นทางลำคลอง) ผู้เล่นจะต้องวางก้อนอิฐบนไม้กระดกลาดยาวชั่วคราวเพื่อข้ามกำแพงไป แต่อีกทางเลือกหนึ่ง ผู้เล่นยังสามารถใช้วัตถุเหล่านี้เพื่อสร้างเป็นบันไดที่อาจดูไม่ค่อยแข็งแรงมากนัก แต่บางครั้งวิธีต่าง ๆ ก็นำไปสู่ความสำเร็จ