Atari 5200 SuperSystem 于 1982 年 11 月 发售，是雅达利计划中的 2600 后继机。它沿用公司 8 位电脑 架构——ANTIC、GTIA 与 POKEY——街机移植的画面和声音都比 VCS 更接近原柜。雅达利把它叫作「超级系统」，希望靠更强硬体守住客厅主机的领先位置。
游戏库以街机移植为主，包括 Pac-Man、Missile Command、Centipede 与 Galaxian。这些作品在技术上明显强过 2600 版本，但上市时 不能玩 Atari 2600 卡带，家里已有大量 VCS 游戏的玩家还得重新掏钱。加上恶名昭著、没有回中的 模拟摇杆 容易漂移，玩家很快失望。同年上市的 ColecoVision 手把更稳，随后还提供了 2600 转接器，进一步挤占 5200 的空间。
5200 于 1984 年 停产，全球销量约 100 万台，远未复制 2600 的覆盖面。它常被看作 1983 年游戏业大崩溃前夕雅达利策略动摇的象征：硅片其实不弱，产品和手把决策却拖垮了它。如今收藏圈把它记作连接 VCS 黄金年代与后来 7800 的桥梁——也是「规格领先仍可能输给体验」的一课。
Atari 5200 技术规格
| 部件 | 规格 |
|---|---|
| CPU | MOS 6502C @ 1.79 MHz |
| RAM | 16 KB |
| 图形 | ANTIC + GTIA — 最高约 320×192 |
| 色彩 | 256 色调色板（同屏最多 16 色） |
| 音频 | POKEY 芯片（4 声道） |
| 介质 | ROM 卡带 |
| 手柄 | 模拟摇杆，含数字键盘与侧面开火键（无回中） |
| 发售日期 | 1982 年 11 月 |
| 停产 | 1984 |
| 销量 | 约 100 万台 |