Sonic the Hedgehog 2 состоит из 11 зон, которые состоят из двух актов, кроме Metropolis Zone, состоящей из 3 актов и одноактных Sky Chase Zone, Wing Fortress Zone и Death Egg Zone; в конце второго акта почти всегда будет сражение с боссом — доктором Эггманом, на каком-либо из различных транспортных средств, предназначающихся для убийства Соника. Исключение составляет Sky Chase Zone — в ней нет босс-битвы.
Всех же остальных боссов по зонам можно посмотреть здесь:
Emerald Hill[]
Основная статья: Босс Emerald Hill Zone.

Самый первый босс, с которым придётся сразится игроку — это Drill Eggman (рус. Эггман-дрель), представляющий из себя автомобиль красного цвета, в передней части которого закреплена большая дрель, с помощью которой Эггман пытается атаковать игрока.
Chemical Plant[]
Основная статья: Босс Chemical Plant Zone.

Вторым боссом в Sonic the Hedgehog 2 выступает Water Eggman — Доктор Эггман сидит в своём эггмобиле, к которому прикреплена система труб, питающая большой резервуар с кислотой, из которой Эггман будет стрелять в Соника. При этом устойчивой частью поля боя является только середина арены, которую и будет обстреливать Эггман.
Aquatic Ruin[]
Основная статья: Босс Aquatic Ruin Zone.

Hammer Eggman (рус. Эггман с молотом) является боссом во втором акте Aquatic Ruin Zone. Эггман сидит в своём эггмобиле, с прикреплённым к нему молотом. Он будет стучать им по двум тотемным столбам, откуда будут вылетать стрелы. Поскольку Соник не может допрыгнуть до Эггмана, так как он находится слишком высоко, Сонику приходится вставать на стрелы, застрявшие в противоположном тотеме.
Casino Night[]
Основная статья: Босс Casino Night Zone.

Босс Casino Night Zone — Catcher Eggman (рус. Эггман-ловец). Доктор Эггман сидит в эггмобиле, сбрасывающий бомбы, которые при взрыве образуют 2 осколка. Под дном эггмобиля находится электрический разряд, так что для атаки Сонику необходимо забраться вверх (используя флипперы или забравшись на стену при помощи Spin Dash), если, конечно, игрок не подгадает момент сразу после сброса бомбы — в этот момент босс уязвим к атаке снизу.
Hill Top[]
Основная статья: Босс Hill Top Zone.

Босс зоны — Submarine Eggman. Доктор Эггман управляет подводной лодкой, которая вооружена огнемётом, поджигающим одну из платформ, на которых стоят Соник и Тейлз. Своей механикой он схож с боссом Marble Zone из первой игры.
Mystic Cave[]
Основная статья: Босс Mystic Cave Zone.

Во втором акте Mystic Cave Zone игрока встретит Drill Eggman II. Первоначально на игрока падают камни и сталактиты (контактный урон наносят только сталактиты, камни играют роль декорации), затем из-под потолка выезжает эггмобиль, боковые буры которого направлены вверх. При приземлении Доктор Эггман перенастроит буры в горизонтальное положение и попытается протаранить игрока, после чего аппарат снова взлетит к потолку и цепь атак повторится.
Oil Ocean[]
Основная статья: Босс Oil Ocean Zone.

Во втором акте Oil Ocean Zone Сонику и Тейлзу придётся столкнуться с очередной машиной Доктора Эггмана — Submarine Eggman II. Это ещё одна вариация подводной лодки, однако в отличии от первой машины в Hill Top Zone, она имеет уже две последовательные атаки — сначала босс ненадолго всплывает на поверхность, вскоре выпуская двух змеевидных роботов: с острым шипом у одного, который наносит контактный урон при всплытии с нефти, и с лазерной пушкой у другого, которая имеет самонаведение.
Metropolis[]
Основная статья: Босс Metropolis Zone.

В последнем обычном уровне перед финальным отрезком игроку бросит вызов Flying Eggman (рус. Летающий Эггман). Босс представляет из себя обычный эггмобиль, окружённый восемью шарами, которые поступательно вращаются вокруг машины. Эггман будет бесцельно передвигаться по участку, пока вы не нанесёте удар. После атаки один из шаров отскочит и превратится в уменьшенного Эггмана, который также опасен для игрока, однако уничтожается с одного удара.
Wing Fortress[]
Основная статья: Босс Wing Fortress Zone.

В Wing Fortress Zone игрока ожидает один из самых тяжёлых боссов игры — Barrier Eggman (рус. Эггман за барьером) или Laser Eye (рус. Лазерный глаз). Босс представляет из себя лазерную пушку, прикреплённую к потолку, а также три хаотично парящие платформы. По прошествии некоторого времени пушка активируется (это можно предугадать по фиолетовому свечению вокруг неё при раскрытии лазерной лампы), направляясь в сторону игрока и после некоторого времени работы отключается.
Death Egg[]
Основная статья: Босс Death Egg Zone.

После победы над Меха Соником, промежуточным боссом Death Egg Zone, Эггман, наблюдавший за сражением со стороны, сбежит с первой арены и запрыгнет в свою боевую машину, Death Egg Robot, у которого, при большем количестве здоровья, несколько более простая последовательность атак:
- Идёт навстречу игроку, выдвигая взад-вперёд механические «руки» с шипами, после чего отходит и взлетает за пределы игрового поля.
- Нацеливается с медленным наведением на игрока и пытается раздавить его прыжком сверху.
- Если игрок при приземлении робота оказался спереди него, то он выпустит последовательно две свои «руки» на манер бумеранга. «Руки» имеют ограниченную дальность в примерно пол-арены.
- Если игрок находится сзади робота при приземлении, то он выпускает сначала две, а затем, спустя некоторой паузы, третью мину, которые наносят контактный урон а также взрываются через несколько секунд.
- Если игрок чётный раз находится спереди Эггмана, то его робот просто выполняет атаку № 1.