Sega CD 在日本與歐洲稱為 Mega-CD，於 1991 年（日本）與 1992 年（北美）作為 Sega Genesis 的野心附加裝置發售。它為 Genesis 加入 CD-ROM 支援，讓遊戲更大、能做全動態影像（FMV）與高音質音訊。Sega 想讓 Genesis 面向未來，並對抗 TurboGrafx-CD 與即將到來的 PlayStation 等光碟平台。硬體具備額外運算力、更好的畫面縮放，以及立體聲 CD 音質，讓人一窺次世代遊戲可能的模樣。
Sega CD 展現了一些技術成果，卻難以發揮潛力。許多早期作品是華麗的技術展示，或互動有限的 FMV 遊戲，例如 Night Trap 與 Sewer Shark。雖然也有佳作——如 Sonic CD、Lunar: The Silver Star 與 Snatcher——高售價、有限的第三方支援，以及笨重的安裝方式限制了它的觸及。更糟的是，Sega 日益碎片化的硬體陣容（很快又加上 Sega 32X）讓市場困惑，進一步稀釋消費者信心與開發者興趣。
最終 Sega CD 全球銷量約 224 萬台，成為小眾產品。不過它仍被記得為早期探索多媒體敘事、電影感呈現與光碟儲存的嘗試，也為 Sega Saturn、PlayStation 等後續光碟主機鋪了一些路。商業上令人失望，Sega CD 仍是 Sega 最有創意、也最混亂年代裡的大膽實驗——創新與過度延伸各佔一半的象徵。
Sega CD 硬體規格
| 元件 | 規格 |
|---|---|
| CPU | Motorola 68000 @ 12.5 MHz |
| 協處理器 | 與 Genesis 的 Motorola 68000 @ 7.6 MHz 協同運作 |
| 顯示 | 額外 ASIC 視訊處理器，強化縮放／旋轉 |
| 解析度 | 與 Genesis 本體相同（典型 320x224） |
| 音效 | 經 PCM 的 CD 音質 + Genesis FM 晶片 |
| 媒體 | CD-ROM（1 倍速） |
| 容量 | 每片最高 650MB |
| 發售日 | 1991（日本）、1992（北美） |