為了能夠到更遠的海域作戰，海狼2型潛艇的尺寸與噸位都有所增加。與1型相比，主要改變有五項︰其一，2型潛艇設計了三個大號油箱（1型只有一個小號油箱），航程達到5600海里，可以直接從夏威夷開到香港。其二，2型的發動機功率更大，水面航速可以達到13.5節，水下巡航速度可以達到7.4節。其三，2型增加了儲藏室與魚雷艙，儲備三個月口糧以及12枚魚雷，大大降低補給頻次，可以長期出海作戰。其四，為了攻擊不能或者不值得使用魚雷的目標（例如岸上建築或者小型商船），2型還添加了一門75mm速射炮與光學測距儀，可以在水面進行遠程攻擊。另外，海狼2型潛艇還有一個最顯著的特點︰安裝了水下排氣管系統，可以在水下巡航時使用柴油機驅動。水下柴油機驅動時，海面會留下煙霧，容易暴露目標，不過夜間這種巡航方式就十分有優勢。因為在水下用柴油機驅動，海狼2型的巡航速度最高可以達到10.3節，航程可達530海里。
基本數據
排水量︰水面326噸；水下375噸
長︰49.5
寬︰4.9
吃水︰3.9
航速
水面︰13.5節
水下︰7節/電動機；10.3節/柴油機
航程
水面︰5600海里（8節）
水下︰60海里/電動機（4節）；530海里/柴油機（6節）
潛深
設計潛深︰80
實戰潛深︰120
零界潛深︰150
武備︰
艇首︰靈箭2型魚雷發射器3座，備彈12（艇尾無）。
艇首︰1門75mm火炮，用以攻擊不能或者不值得使用魚雷的目標，例如岸上的建築以及小型商船。射速5發/分；射程9300米，配備光學測距儀一座，備彈100發。
艇尾︰1挺89式艦載重機槍。
艇員︰2426人