A segunda temporada tem estreia marcada para 17 de dezembro de 2025, com oito episódios a serem lançados semanalmente.

A trama seguirá as personagens Lucy (Ella Purnell), Maximus (Aaron Moten) e The Ghoul (Walton Goggins) através do deserto de Mojave em direção à cidade pós-apocalíptica de New Vegas, um local central nos videojogos. O trailer surpreendeu ao apresentar o primeiro vislumbre de um dos predadores mais temidos do universo "Fallout", o Deathclaw, e confirmou a adição de Justin Theroux ao elenco no papel de Robert House, outra figura proeminente dos jogos. A produção continua a cargo de Jonathan Nolan e Lisa Joy, da Kilter Films, que foram elogiados pelo seu trabalho na primeira temporada, a qual atraiu mais de 100 milhões de espectadores globalmente, tornando-se um dos títulos mais vistos de sempre na Prime Video. Vernon Sanders, diretor da Amazon MGM Studios, expressou o seu entusiasmo: “Estamos absolutamente entusiasmados que nossos clientes da Prime Video possam mergulhar no mundo maravilhosamente surreal e cativante de Fallout”. A terceira temporada já está, alegadamente, em desenvolvimento, sinalizando a confiança da plataforma no futuro da franquia.