テレビアニメ『幼女戦記』第2期が7月8日よりTOKYO MXで毎週水曜午後11時30分から放送されることが発表された。ABEMA・dアニメストアでは地上波先行・最速配信される。あわせて、キービジュアル第2弾が公開された。主題歌アーティストはMYTH & ROID、ターニャ・デグレチャフ（CV：悠木碧)が続投する。 　キービジュアル第2弾では、巨大にそびえ立ちタクトを振るターニャ、そして帝国軍の2人のリーダーであるゼートゥーアとルーデルドルフが描かれている。軍を率いる3人が、第2期では帝国の未来に何をもたらすのか。

　主題歌アーティストは、第1期に引き続いての2組が担当。オープニングテーマは、MYTH ＆ ROID「Why? REDinduction」、エンディングテーマは、中野雅之（THE SPELLBOUND/BOOM BOOM SATELLITES）がサウンドプロデュースを手がけるターニャ・デグレチャフ（CV：悠木碧)「Weiter! Weiter!」に決定した。

　また、第1期に続き、ミニアニメ『ようじょしぇんき2』が放送・配信される。

　本作は、カルロ・ゼン氏の同名小説が原作。前世の記憶を持ったまま異世界に転生した主人公ターニャ・フォン・デグレチャフが、極度の現実主義・合理的な思考で戦争を生き抜いてゆく物語。テレビアニメが2017年1月～3月にかけて放送され、2019年には劇場版が公開された。