После принятия на вооружение 2С19М1 начались работы по созданию более совершенных вариантов САУ «Мста-С». Для 2С19М2 предполагалось производство машин с нуля, что позволило провести более глубокую доработку самоходки. Помимо установки новой СУО АСУНО-М был также доработан автомат заряжания, что повысило скорострельность до 10 выстрелов в минуту. Для возможности ведения более длительного непрерывного огня было модернизировано орудие. Появилась возможность работы без включения двигателя благодаря ВСУ, а для повышения удобства экипажа был установлен кондиционер. Поставки новой версии начались в 2013 году, всего было произведено не менее 300 самоходок этой модификации. 2С19М2 применялись в ходе боевых действий в Украине.

В игру 2С19М2 была введена в обновлении 2.45 «Атака шершня». Из всех САУ «Мста-С» обладает наибольшим разнообразием снарядов, помимо нескольких вариантов осколочно-фугасных, имеются кумулятивный и даже бронебойный каморный снаряд. Это даёт возможность подбирать снаряд под конкретную ситуацию для получения лучшего результата. Весь боекомплект автоматизирован с отличной для такого калибра скорострельностью. Наведение орудия медленное в обеих плоскостях, и на ближней дистанции придётся поворачивать корпусом. Благо высокая удельная мощность даёт 2С19М2 отличную подвижность, в динамике она превосходит даже средние танки. А вот подставляться под ответный огонь категорически не рекомендуется — брони недостаточно даже для защиты от крупнокалиберных пулемётов. Экипаж многочисленный, почти весь расположен в весьма просторной башне, что делает возможным пережить одно-два попадания. Но там же расположен и весь боекомплект, при этом он занимает не только всю корму, но и борта башни, что делает вероятным его поражение при пробитии. Скрытность также не является сильной стороной 2С19М2, по причине огромных размеров заметить её будет несложно. От 2С19М1 машина отличается более быстрым автоматом заряжания и усиленным мотором.