时隔不久，1991年12月，续作《第2次超级机器人大战》在任天堂FC主机发售，虽然名字叫做“第2次”，但是故事情节和前作几乎毫无关联，加上发售时间接近，被玩家认为是真正奠定之后系列基础的初代作品，有着几个里程碑式的重要意义。
游戏中加入了技师驾驶员设定，与冰冷无情的机器人相比，阿姆罗、卡缪、捷多、流龙马、兜甲儿等性格鲜明的人物，才是最吸引人的元素，放在游戏中显然让玩家的代入感更强，同时人物的加入也衍生出了大量精彩对话，动画原著中毫不相关的多位主角，现在能够一起并肩战斗，就像现在火热的漫威一样，《第2次超级机器人大战》打造出了游戏中独特的“机器人宇宙”，并成为随后整个系列最大的卖点。
本作收录了《机动战士高达》、《机动战士Z高达》、《机动战士高达ZZ》、《逆袭的夏亚》、《机动战士高达F91》、《魔神Z》、《盖塔机器人》等动画，被誉为是“机战元老”，后来推出的续作里，这些经典作品几乎是保留项目，成为了支撑起系列的中流砥柱。
《第2次超级机器人大战》另一个革命性的元素，莫过于加入了游戏原创人物和机体，这个设计其实有点“无心插柳柳成荫”的意思，原本游戏是打算收录《圣战士丹拜因》，但由于版权问题未能如愿，于是便凭空设计出了魔装机神塞巴斯塔这个原创机体，以及安藤正树和白河愁这对宿敌。原创角色的推出引起了玩家巨大反响，人气热度甚至和主角不相上下，原本是“临时救场”性质的设计，出人意料地取得了成功，从此也成为了机战系列标志性特色之一。
值得一提的是，魔装机神塞巴斯塔不仅在后续作品中多次登场，甚至后来还专门推出了以其为主角的SFC版《魔装机神》、PS版《真魔装机神》等机战外传性质的战棋游戏，原创设计之优秀可见一斑。
游戏在故事情节上也下了很大工夫，一位天才科学家比安博士发现了来自外太空文明的威胁，于是倾尽全力打造出了究极机器人瓦尔希昂，并组建起名为DC的军事集团，准备武力统一地球对抗地外文明，于是便展开了众多机器人驾驶者合力对抗DC的故事，不仅将多部动画原著有机结合在一起，更是创造出了无限的扩展性，为今后续作打下了良好基础。
从《第2次超级机器人大战》开始，之后推出的《第3次超级机器人大战》、《超级机器人大战EX》、《第4次超级机器人大战》、《超级机器人大战F》等作品，都延续了DC战争的世界观和剧情，在机战作品中被称为“DC战争系列”
本作的游戏内容也有了明显提升，关卡数量增加到26个，虽然没有现在流行的分支路线、隐藏关卡等设计，但对于一个容量只有512KB的8位机游戏来说，已经足够丰富了。游戏的玩法系统仍然延续了回合制战棋，各种武器和精神指令简单易上手，另外借助卡带中的电池，实现了关卡中存档读档，从此便开始了机战系列著名的“SL大法”先河。
《第2次超级机器人大战》在玩法上真正和同类作品拉开差距的，莫过于创意独特的地图范围型武器，俗称“地图炮”，不同于传统战棋游戏角色瞄准某个敌人的定向式攻击，而是直接在战略地图上对一定范围进行广域无差别攻击，类似于现代战争中的地毯式轰炸和炮火覆盖，不分敌我而且通常是不可回避，尽管消耗能量极高但威力巨大，于是玩家要绞尽脑汁，让尽可能多的敌人进入到地图炮范围内，一发消灭众多并获得巨额经验值，爽快感和成就感简直无以伦比。
这个设计不仅在后续机战作品中不断发扬光大，还被很多其它战棋游戏所借鉴，例如史克威尔的《前线任务》、光荣的《西游记》等，后来甚至成为了网络知名流行语，专门指那些对某个群体进行攻击的行为，为广大人民群众所熟知。
