Una secuela con el nombre de Hatsune Miku: Project DIVA 2 se anunció para PSP y que se lanzó en Japón el día 29 de Julio del 2010. El trailer oficial muestra a Miku, Len, Rin y Luka como personajes disponibles, además, se sabe que el juego se contendrá canciones individuales que cantarán los personajes anteriormente mencionados (aparte de Miku) aunque el juego también traerá canciones de duetos de dos Vocaloids. Sega, además, ha actualizado el modo de juego del primer Project DIVA donde ahora se hace uso del D-pad (botones de flecha) y una función "manten y suelta" para los botones de cara. También como la animación de los personajes que ahora parece ser más suaves.
