《辐射2》使用改良后的《辐射》引擎，画面、战斗系统以及人物、物品设定与前作基本保持一致，但在人工智能、控制系统、剧情分支等细节问题上得到了极大的优化。与前作一样，《辐射2》含有大量支线任务和隐藏要素，设计人员还在这款游戏中加入了很多对名著、名人的恶搞和黑色幽默，在玩家中获得了很高的评价。