顾问工程司设计的第二航厦，以传统木造的斗拱结构为主要设计构想转化为现代化的造型，不同于第一航厦的设计，第二航厦採用大量玻璃帷幕及金属桁架作为建材，在空间轻盈明亮的同时具有强烈科技感，同时也有着些许东亚建筑的特色。随着旅客量增加，第二航厦日渐拥挤，但第三航厦的兴建已缓不济急，因此桃园国际机场公司投入新台币24.77亿元进行航厦南北两侧的扩建工程，于2015年12月28日动工，南北侧分别于2017年9月26日与2018年6月10日完工营运，除使原本四层楼的航厦增建为五层外，另增加了20,778平方公尺的楼地