開発は2015年8月に開始され、完成まで3年が費やされた。カメラシステムには『バイオハザード4』でナンバリングタイトルとして最初に採用された「肩ごしの3人称視点」を取り入れ、エンジンには『バイオハザード7』の「REエンジン」を採用している[126]。これについて、『RE:2』の神田剛プロデューサーは『7』のような1人称視点も検討したが、「レオンとクレアという人気の高いキャラクターを大事に表現すること」、「とにかく怖いゾンビを表現すること」という理由から、3人称視点を取り入れたと語っている[109][140]。

開発チームは2つのシナリオに集中してもらいたいと考え、『RE2』をレオンとクレアの2人のシナリオとして作り上げた[141]。それと同時に、『2』のザッピングシステムのように、2人のシナリオを通じて全貌が見えてくる仕掛けも取り入れた[6]。

登場人物などは『2』とほぼ同じだが、ドラマ性を強化するため、仕掛けや演出などが変更された[142][109][140]。たとえばマービンの場合、『2』ではレオンとクレアに出会った時点でロッカーの前に座り込んだまま動けないほど弱っていたが、『RE:2』ではまだそこまで弱っておらず、彼らに協力する[142][109][140]。また、『2』におけるエイダはスパイとしての要素がぼかされていたのに対し、『RE:2』ではプロ意識とレオンへの配慮の間で葛藤するキャラクターとして描かれた[7]。さらに、アイアンズも『2』より出番が増えており、『2』では署長室で初登場したが、『RE:2』では地下駐車場で初登場する[143]。

キャラクターのモデリングには『7』でも採用されたフォトスキャンが用いられた。たとえばレオンの服装の場合、映画の衣装デザイナーらの協力を得て実際の服を作成し、その服からデータを取得するという手法がとられた[109][140]。『2』におけるシェリーのデザインは設定年齢より幼く服装もアニメ調だったが、『RE:2』では年相応のデザインに変更され、服装も1990年代後半の制服らしさを出したものに変更された[143][144][142]。『RE:2』のゲームディレクターである門井一憲は、2018年12月の合同インタビューの中で、シェリーを子どもという記号ではなく、ちゃんと人格を持った人間として描きたかったため、あえて大人っぽい容姿にしたと述べている[142]。また、『RE:2』においてアイアンズやクレアに「Shit」や「FUCK」といった汚い言葉を使わせた意図について、開発スタッフはシェリーの危機を伝える演出として使わせたと、2018年12月の合同インタビューの中で述べており、ゲームで描かれている状況はネイティブスピーカーが使ってもおかしくないと話している[142]。クレアのデザインは一発で決まったのに対し、エイダのデザインの決定までには時間を要した[7]。チームディレクターの安保康弘はファミ通とのインタビューの中で「みんなが持っている“エイダ像”に仕上げるのがすごくたいへんでしたね。」と振り返っている[7]。

プレイヤーキャラクターの肩ごしの3人称視点でゲームが進むことから、ビジュアル面も強化された[144]。ビジュアル面においては「ウェットアンドダークネス」というコンセプトが掲げられ、水の表現が強化された[142]。門井は2018年12月の合同インタビューの中で濡れている様子が不潔感や不快感につながると述べており、同席していた『RE:2』のチームディレクターである安保康弘も「濡れているほうが生物の"ナマ感"を上手く表現できるんですよね。皮膚もカサカサしているよりも濡れてるほうがナマっぽいんです。」と述べている[142]。一方で、グラフィックの向上によりアイテムと背景の区別がつきにくくなってきたことから、『biohazard HD REMASTER』で採用したマップ上にアイテムの有無を示す手法がとられた[141]。『2』ではカメラのカットを利用して「先に進む恐怖」を演出していたのに対し、『RE:2』では曲がり角や全体の明度を落とすといった演出がとられた[143][144]。

怖いゾンビを表現することには特に力が入れられており、ゾンビの歩きモーションの多様化や倒れ込んだ後に再び起き上がるといった表現が取り入れられ[141][143][144]、同様の理由から倒した後に部屋へ戻ると姿を消すという演出が取り入れられたほか[143][145]、レオン編でエイダを操作するパートではレオンのアイテムを引き継げないようにし、エイダが使用できるアイテムもハンドガンに限定した[7]。素早くて恐ろしい敵はゾンビである必要が無いことから、開発スタッフはゾンビを走らせないようにした[145]。

さらに、『2』では完全に倒したことが周囲に広がる血の表現でわかりやすかったのに対し、『RE:2』ではあえてその表現を入れず、完全に倒したかどうかをわかりにくくした[146]。一方で、ゾンビは建物に侵入する存在として設定されており、木の板で塞ぐことで侵入率を下げられるようにした[142]。

タイラントは、テキスト上の設定を元に再構成された結果、帽子をかぶったデザインへと変化した[6]。それと同時に、帽子を撃ち落とすことにより、『2』のような姿が見える演出も付け加えられた[6]。また、プレイヤーの恐怖感を演出するため、タイラントが立てる物音が聞こえやすくなったほか、タイラントが来たときに音楽が変わる仕掛けも施された[145]。G生物の第1形態については「腕の目を狙いたい」というプレイヤー心理に応えるべくその部分を弱点に据えた一方、見た目は『2』のままにした[143]。

恐怖の演出には難しさも重要であるという門井の考えから、『RE2』の難易度はシリーズ過去作と同じ何度でも難しく感じるように設定された[7]。プレイヤーキャラクターの移動速度は、マップの広さや敵の性能などを加味したうえで、あえて遅く設定された[142]。また、プレイヤーにどのアイテムの取捨選択を試行錯誤してもらうために、アイテムを持てる量もあえて少なくした[142]。アイテムのうち、ナイフは性能を強化させた一方で強度を下げ、それに伴い入手率が上げられた[142]。開発中は、スタンダードモードよりも低い難度のアシストモードの難度も高めだったが、安保の要望を受け、最終的には難易度が下げられた[7]。

2017年1月、英語版『RE2』の声優には、『2』の声優を起用しないことが明らかにされた[147]。