Rajab, som leder Bahrain Centre for Human Rights (BCHR), dömdes 2012 för att ha deltagit i olagliga sammankomster och störande allmän ordning.
En appellationsdomstol förkortade senare sin ursprungliga treårsperiod med ett år.
Han var en av flera ledande aktivister som arresterades av myndigheterna efter att prodemokratiska protester bröt ut 2011.
Kort efter frigivningen på lördagen berättade Rajab för nyhetsbyrån Associated Press att han var glad över att vara ute efter att ha suttit mer än 600 dagar i fängelse.
Han vädjade också om frigivning av alla politiska fångar, tillade byrån.
Rights groups, inklusive Amnesty International och Human Rights First, har under hela sitt fängelsestraff drivit en kampanj för Rajabs räkning och uppmanat myndigheterna att frige honom.
I december 2013 avslog en domstol i Bahrain en begäran från Rajabs advokater om tidig frigivning. De hävdade att han var berättigad eftersom han redan hade avtjänat tre fjärdedelar av ett tvåårigt straff.
Förutom sin roll i BCHR är Rajab biträdande generalsekreterare för International Federation for Human Rights (FIDH).
Innan han fängslades i juli 2012 fängslades Rajab upprepade gånger i samband med de demokratiprotester som utbröt i Gulfriket föregående år.
Amnesty sade att han blev slagen i ansiktet flera gånger av upplopp polisen som han ledde en demonstration i februari 2012, och i maj 2012 anklagades för att "anmäla en nationell institution" i kommentarer om inrikesdepartementet han postat på Twitter.
I juni 2012 dömdes Rajab till tre månaders fängelse på grund av olika tweets som han skrev om premiärministern. Domen upphävdes så småningom efter överklagande, men först efter det att han hade börjat sitt tvååriga straff för att ha deltagit i otillåtna protester.
Vid sin rättegång sade Rajab till domstolen att han hade hållits fängslad under svåra förhållanden och utsatts för dålig behandling, bland annat genom att ha placerats i isoleringscell med ett dött djur och hållits nästan naken.
BCHR:s grundare, Abdulhadi al-Khawaja, avtjänar ett livstidsstraff för att ha planerat att störta regeringen. Han dömdes på grundval av bevis som allmänt accepterades som säkrade under tortyr.
Den framträdande människorättsaktivisten Nabeel Rajab i Bahrain har frigivits efter att ha suttit två år i fängelse för sin inblandning i olagliga protester.