"Hatsune Miku: Project DIVA F 2nd" zawiera dwadzieścia klasycznych piosenek dostępnych wcześniej jedynie w japońskiej wersji gry dla PlayStation Portable i dwadzieścia zupełnie nowych utworów specjalnie dla serii "Project DIVA". Oprócz nowych kompozycji gra ma poprawioną mechanikę i sposób sterowania, ponad 80 nowych i odświeżonych modułów, możliwość Cross-Save, moduł Markerless AR Mode (tylko na PS Vita) i unowocześniony system rankingowy pozwalający na dzielenie się własnymi wykonaniami piosenek – wszystko po to, by dostarczyć graczom najlepszą grę muzyczną dostępną dla PlayStation 3 i PlayStation Vita.