IS sa att de dödades som hämnd för turkiskt dödande av muslimer.
Turkiet inledde en kampanj mot IS i norra Syrien i augusti och kämpar för närvarande mot IS kring gruppens fäste för al-Bab.
Videon har inte verifierats självständigt. Turkiet har hittills inte yttrat sig.
Den turkiska armén rapporterade tidigare att man förlorat kontakten med två soldater i norra Syrien förra månaden, men det är oklart om det är männen i videon.
Minst ett av de påstådda offren tycks ha tillfångatagits av gruppen så långt tillbaka som i september 2015.
Turkiska tjänstemän svarade inte omedelbart på offentliggörandet av videon sent på torsdag.
IS släppte videon via ett antal av sina online-konton och via meddelandeappen Telegram.
Den visade de två männen, klädda i kamouflage, inburade i öppna landskap. Paret, inringat och kedjat, togs ur buren och avgav deklarationer till kameran innan de dödades.
Flera rapporter tyder på att Turkiet hade begränsad tillgång till sociala medier som Twitter och YouTube efter lanseringen av bilderna. Många användare rapporterade dock inget avbrott.
Tidigare i veckan dödades 16 turkiska soldater i närheten av al-Bab, med den största förlusten för turkiska styrkor som kämpade mot IS-gruppen i regionen.
Så kallade Islamiska staten (IS) har släppt en video på nätet som påstår sig visa två tillfångatagna turkiska soldater som bränns levande.