Theo thể thức được công bố ban đầu cho vòng play-off, tổng cộng 10 đội (các đội thua xếp hạng từ 2 đến 10 ở vòng 1 cùng với Quần đảo Bắc Mariana) sẽ thi đấu hai lượt trận trên sân nhà và sân khách để xác định năm đội cuối cùng lọt vào vòng 3.[2][3] Tuy nhiên, Guam và Quần đảo Bắc Mariana không có tên trong danh sách bốc thăm vòng play-off được công bố vào ngày 1 tháng 5 năm 2024. Điều này đồng nghĩa với việc ba đội thua xếp hạng cao nhất (Bhutan, Maldives và Lào) đi thẳng vào vòng 3, 6 đội còn lại tham dự vòng play-off.[4] Những đội giành chiến thắng tại vòng play-off sẽ cùng 21 đội đã vào thẳng vòng 3 (ba đội thua có thành tích tốt nhất từ vòng 1 và 18 đội từ vòng 2) tranh sáu suất cuối cùng tham dự Cúp bóng đá châu Á 2027.
Các đội tham dự
Các đội tham dự vòng này được xác định dựa trên thứ hạng ở vòng 1.
Lễ bốc thăm vòng play-off được tổ chức vào lúc 15:00 (UTC+8) ngày 9 tháng 5 năm 2024 tại tòa nhà AFC ở Kuala Lumpur, Malaysia.[4]
Sáu đội được chia thành ba cặp đấu, mỗi cặp đấu diễn ra theo thể thức sân nhà và sân khách vào các ngày 5 và 10 tháng 9 năm 2024. Con số trong ngoặc đơn biểu thị thứ hạng trên bảng xếp hạng FIFA vào tháng 4 năm 2024.