Am 9. September 2008 wurde auf dem Apple Special Event „Let’s Rock“ in San Francisco die zweite Generation des iPod touch vorgestellt. Das Design wurde leicht überarbeitet und ähnelt dem iPhone 3G. Die Rückseite ist nun leicht gewölbt, hinzu kamen ein integrierter Lautsprecher und ein an der linken Seite befindlicher Lautstärkeregler. Im Vergleich zu dem iPod touch der ersten Generation ist das neue Gerät nun 0,5 mm dicker geworden, es wirkt aber wesentlich flacher, da es an den Seiten abgerundet wurde. Eine technische Neuerung ist ein integrierter Empfänger für das Nike+Ipod System. Es braucht nun nur noch der Sensor-Chip und nicht mehr das gesamte Nike+ Sport Kit gekauft zu werden. Darüber hinaus wurde die Laufzeit des Akkus bei Musikwiedergabe von 22 auf 36 Stunden erhöht, bei Videos von fünf auf sechs Stunden. Außerdem wurde die Prozessortaktfrequenz auf 532 MHz erhöht, sowie der RAM auf 128 MB. Die aufgespielte Firmware bringt diverse neue Features und Fehlerbehebungen mit sich und ist auch für den iPod touch der ersten Generation kostenlos erhältlich, sollte eine 2.x-Firmware bereits installiert sein. Auch der seit Firmware 2.0 enthaltene AppStore, mit der man neue Programme und Spiele auf den iPod touch laden kann, wird mitgeliefert.[8] Das Gerät wird mit 8, 16, 32 GB angeboten. Der iPod, die Kopfhörer und das USB-Kabel wurden ohne PVC und bromierte Flammschutzmittel hergestellt. Am 18. Januar 2009 ist den Mitgliedern des iPhone Dev Teams der erste Jailbreak des iPod touch 2G gelungen.
Am 9. September 2009 wurde ein technisch leicht modifizierter von außen aber unveränderter iPod touch vorgestellt. Für die Geräte mit 32 und 64 GB gab es einen neueren Prozessor, das Modell mit 16 GB entfiel. Die Laufzeit des Akkus verringerte sich auf 30 Stunden bei Musikwiedergabe. Durch OpenGL ES 2.0 ist die Geschwindigkeit gestiegen. Wesentliche Neuerungen kamen mit der neuen Softwareversion 3.1, die für alle bisherigen iPod touch ebenfalls zur Verfügung steht.
