gemコマンドでmysql2アダプタをインストールする場合、32bit版のMySQL Connector/Cを利用します。RubyInstallerでダウンロードできるWindows binaryが32bitなので。
http://dev.mysql.com/downloads/connector/c/
mysql-connector-cをCドライブ直下に展開した場合、以下のようにしてmyql2アダプタがインストールされます。
gem install mysql2 -- --with-mysql-dir=\"C:\mysql-connector-c-6.1.1-win32\"