Le canton n° 2 (Gray) comprend les communes suivantes : Ancier, Angirey, Apremont, Arc-lès-Gray, Battrans, Champtonnay, Champvans, Cresancey, Esmoulins, Essertenne-et-Cecey, Germigney, Gray, Gray-la-Ville, Igny, Mantoche, Nantilly, Noiron, Onay, Saint-Broing, Saint-Loup-Nantouard, Sauvigney-lès-Gray, Le Tremblois, Velesmes-Echevanne, Velet.
Le bureau centralisateur de ce canton est le bureau centralisateur de la commune de Gray.