前機種であるメガドライブが旧機種のセガ・マークIIIソフト互換のために同時発色数などが制限され、同様に周辺機器のメガCDも互換性維持のために色数増強が見送られたことから、前機種までの上位互換路線を廃止し、構成を一新して開発された。

セガサターンの名称は、セガの第六番目のコンシューマゲーム機ということから太陽系第六惑星である土星から付けられており、ほぼ同時期に発売されたPlayStationや後発のNINTENDO64など、当時の「次世代ゲーム機」と呼ばれた機種と共に一時代を築いた。また本体開発に関わった日本ビクター（後のJVCケンウッド）と日立製作所からもそれぞれ互換機が発売された。2D描画機能は当時のアーケードゲームや競合機と比較しても高水準であり、そのため、変形スプライトによる3D描画も出来る。3D表示はCPUによる演算と変形スプライトに頼っているため、3D全体の表現能力では専用ハードウェアを搭載する競合機に比べ劣っている。かつて世界展開したセガ歴代コンソール（SG-1000M3を含むSG-1000シリーズ、メガドライブシリーズ、ゲームギア、セガサターン、ドリームキャスト）の中で唯一、1,000万台を下回るなど、全世界累計で最も売れなかったハードであるが、長年の競合相手だった任天堂の同世代機NINTENDO64に限れば日本国内の販売台数で上回っており、日本市場ではセガとして最も売れたハードでもある。

中でも代表的なゲームタイトル『バーチャファイター2』は日本国内ではセガ初のミリオンセラーを記録した。