Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Двустишие, двустишия, двустишия, двустиший, двустишию, двустишиям, двустишие, двустишия, двустишием, двустишиями, двустишии, двустишиях
двусти́шие
-я, ср.
Стихотворение или строфа из двух стихов.
ДВУСТИШИЕ, я, ср. Строфа из двух стихов1 (в 1 знач.).
двусти́шие
ДВУСТИШИЕ -я; ср. Стихотворение или строфа из двух стихов.
ДВУСТ’ИШИЕ, двустишия, ср. (лит.). Стихотворение, состоящее из двух стихов.
| Два рядом стоящих стиха, связанных друг с другом и составляющих отдельную часть в строении стихотворения.