Передняя часть фюзеляжа, имевшая шесть шпангоутов, была частично расчалена в верхней горизонтальной плоскости и полностью в нижней. Для расчалок использовалась 3-мм проволока. Обшивка из 2-мм фанеры. На переднем шпангоуте имелись узлы крепления для двигателя и противопожарной перегородки. Ветровые козырьки были выполнены из плексигласа. До 1938 года они состояли из трех секций плоской передней и двух боковых, а затем их стали делать из одного изогнутого листа. Панели приборов в передней и задней кабине крепились к шпангоутам 2 и 3 соответственно. Фанерный пол простирался от шпангоута 1 до шпангоута 5.
Конструкция задней части была аналогична передней четыре лонжерона и шпангоуты, но растянута она была полностью. Верх задней части фюзеляжа был закрыт легкосъемным фанерным гаргротом, крепившимся на стяжных замках, что позволяло в случае необходимости осматривать конструкцию. К верхним лонжеронам задней части с помощью металлических фитингов крепился киль вертикального оперения. К лонжеронам также крепилось горизонтальное оперение и его подкосы и хвостовой костыль. По бортам находились люки для осмотра амортизатора костыля. Обшивка хвостовой части была полотняной.
Сидения членов экипажа изготовлялись из гнутых стальных труб, соединенных сваркой. Для регулировки по высоте имелся подъемный рычаг и амортизатор из резинового шнура.
Двухлонжеронные крылья имели профиль ЦАГИ-541 относительной толщиной 8,1%, с плоской нижней поверхностью. Силовой набор крыльев и центроплана состоял из коробчатых лонжеронов и фанерных нервюр, к которым с помощью казеинового клея и гвоздей крепились рейк-полки. Каждая консоль крыла имела десять обычных и шесть усиленных нервюр. К последним крепились расчалки бипланой коробки. Носок крыла до переднего лонжерона был обшит фанерой, остальная часть, включая элероны, имела полотняную обшивку. Верхние и нижние консоли крыла имели одинаковый размах и площадь, но размах верхнего
и нижнего крыла был разным, так как в первом случае консоли крепились к центроплану размахом 1500 мм, а во втором к фюзеляжу шириной 750 мм.
Элероны имели основной и вспомогательный лонжероны и нервюры, к концам которых крепилась дюралевая задняя кромка. В корневой части нижнего крыла были сделаны дорожки для ходьбы из деревянных реек. Законцовки крыла были выполнены из дюралевого профиля, а начиная с эталона 1936 года в них появились вырезы для захвата рукой, облегчавшие обслуживание самолета на земле. Кроме того, под законцовками нижнего крыла были установлены защитные дужки, защищавшие их от касания земли при посадке с креном.
На самолетах, имевших вырез в нижнем крыле под бомбардировочный прицел, между 1-й и 2-й нервюрами устанавливалась ещё одна для усиления. Узлы подвески вооружения располагались только на усиленных нервюрах.
N-образные стойки бипланной коробки первоначально изготовлялись из профильных дюралевых труб, но в дальнейшем их заменили дешевыми стальными трубами с деревянными обтекателями, обклееными полотном и пропитанными лаком.
Для улучшения обзора вверх центроплан имел вырез в задней кромке. В случае установки дополнительного топливного бака вырез отсутствовал, а сам центроплан имел более выпуклый профиль. На нижней поверхности крыльев имелись инспекционные отверстия.
Стабилизатор имел два коробчатых лонжерона, семь нервюр, концевые дужки и расчалки из проволоки. Угол установки стабилизатора мог меняться на земле перестановкой заднего вильчатого болта на гребенке лонжерона киля. Стабилизатор крепился к фюзеляжу с помощью фитингов и подкосов. Рули высоты имели основной и вспомогательный лонжероны и по семь нервюр. Каждый руль крепился к стабилизатору на трех шарнирах. Сверху и снизу рули высоты имели кабанчики тяг управления.
Киль неподвижно крепился к лонжеронам фюзеляжа и состоял из заднего лонжерона (бруса), продольного стрингера и концевой дужки. Руль направления состоял из лонжерона, шести нервюр и дужки и имел роговую компенсацию, он крепился к килю на четырех шарнирах. Обшивка хвостового оперения была полотняной.
Проводка системы управления тросовая, на прямых участках проволочная. Военные и гражданские машины раннего выпуска различались формой руля управления: военные имели ручку с кольцом сверху, на котором располагались гашетки пулеметов, а гражданские простую цилиндрическую ручку. Ручка управления в задней кабине всегда была «гражданского» типа. На послевоенных По-2 форма ручки несколько изменилась, а на рулях высоты появились триммеры.
Шасси трехопорное с парой колес и хвостовым костылем. Тормоза отсутствовали. Первоначально использовались спицованные колеса размером 700x120 мм, с обтекателями их лакированной ткани на спицах. На эталоне 1936 года были установлены спицованные колеса 700x100 мм, а с середины 1938 года стали использовать дисковые колеса такого же размера. А с 1939 года и вплоть до окончания выпуска У-2/По-2 стали устанавливать колеса размером 700x150 мм. Для взлета перегруженного самолета или при действиях с мягкого грунта могли устанавливаться сдвоенные колеса. Основные опоры шасси состояли из переднего и заднего подкосов, оси и ленточных расчалок. Задние подкосы имели амортизацию из резиновых шнуров.