Già dalla prima metà degli anni novanta, con il lancio del 3DO (che a discapito del suo insuccesso veniva definito tanto potente da ridurre le precedenti console a semplici giocattoli) e il costante affermarsi dei CD-ROM come supporto principale, si sentiva sempre di più la necessità di rinnovare l'ormai datata tecnologia del Megadrive.
Progetti come il Sega 32X e il Mega CD risultavano però troppo dispendiosi, difficili da programmare e soprattutto da distribuire, essendo necessario di fatto possedere un Megadrive a cui collegarli.

Fu così che nel 1992 iniziarono a diffondersi le voci di un nuovo prodotto SEGA. La console, inizialmente chiamata Gigadrive, avrebbe dovuto supportare unicamente i CD ed offrire prestazioni grafiche all'avanguardia, utilizzando i chip contenuti nelle schede System 32 (per il 2D) e Model 1 (per il 3D).

Nel 1993 arrivarono i primi prototipi, con un singolo processore 32-bit a 16 MHz. L'obiettivo di SEGA non era di creare una macchina basata sul 3D, ma piuttosto di creare una console in grado di offrire un 2D perfetto e contemporaneamente permettere conversioni di classici arcade come Virtua Fighter, all'epoca molto diffusi e richiesti nelle sale giochi.
Tale obiettivo si rivelò però decisamente troppo modesto quando vennero diffuse le specifiche tecniche della concorrente PlayStation, che prometteva la miglior grafica 3D ottenibile all'epoca, ossia quella dei cabinati e dei PC di alta fascia.

La necessità di competere con Sony spinse SEGA a riprogettare la console, tentando di fornirla di un'architettura 3D al livello della concorrenza. Fu così che vennero proposte due idee: una dalla filiale statunitense, che propose una nuova console a singolo processore in collaborazione con Silicon Graphics (che avevano già lavorato con successo all'incredibile tecnologia grafica di Donkey Kong Country per SNES), l'altra dalla casa madre giapponese, basata su due processori paralleli in grado di ricreare, se correttamente sincronizzati, la potenza di calcolo della PlayStation. Venne scelta l'idea del doppio processore, tecnologia già sperimentata con il Mega CD e soprattutto veloce da produrre, in modo da poter anticipare la Playstation per il lancio sul mercato.

Purtroppo tale idea finì col creare molti problemi agli sviluppatori terze parti, che si ritrovarono a dover gestire due processori contemporaneamente in un processo tanto complesso da spingere molti ad utilizzarne uno solo, dimezzando ovviamente le prestazioni della macchina e riportandola allo stato di ibrido 2D-3D in cui si trovava nel 1992. I kit di sviluppo SEGA inoltre erano in assembly, un linguaggio molto più arduo del C di Sony. Fu così che, al lancio nipponico, la console poté contare su di un parco titoli ristrettissimo, che vedeva in Virtua Fighter l'unica, reale attrattiva. Un'attrattiva che riuscì comunque a garantire vendite molto alte e a tenere il Saturn in testa alle classifiche per ben 6 mesi di fila, a discapito della Playstation stessa, arrivata, come previsto, con una settimana di ritardo.

Nel 1994 venne presentata ufficialmente, ma i problemi iniziarono con il lancio americano delle due macchine, con PlayStation in testa con un prezzo di 100$ inferiore alla concorrenza e soprattutto con 12 titoli di lancio contro i 3 del Saturn.

Intanto, all'Electronic Entertainment Expo del 1995, Nintendo annunciò lo sviluppo del Nintendo 64 (Ultra64 all'epoca), anch'esso meno costoso del Saturn e, soprattutto, lanciato dall'allora incredibile Super Mario 64. Fu così che SEGA si ritrovò costretta ad abbandonare tutte le altre console, compreso il recente Sega 32X ed il Megadrive, che avrebbe potuto, se ribassato nel prezzo, fornire ancora guadagni come fu per lo SNES che fu supportato per tutto il 1996. Intanto l'arrivo di Super Mario 64 e dei primi giochi 3D per la PlayStation misero pressione alla dirigenza SEGA, che dopo 3 anni dal lancio non aveva ancora sviluppato un gioco di Sonic, la mascotte che aveva portato il Megadrive a ottimi livelli di vendite.

Nacque dunque il controverso progetto Sonic X-Treme, mai però completato a causa di numerosissime problematiche interne che includevano ripetuti cambi di engine e un caso di polmonite nel team di sviluppo.^[7] Nemmeno l'ottimo Nights: Into Dreams e la raccolta Sonic Jam salvarono la situazione: i giochi per Saturn erano pochi, e molti generi erano scarsamente supportati, come il J-GDR, che aveva visto un ritorno agli albori grazie a Final Fantasy VII per Playstation.

Il Saturn fu ufficialmente abbandonato il 10 agosto 1998, dopo che SEGA aveva perso quasi metà della dirigenza e aveva ridotto la fetta di mercato nordamericano all'1%, contro l'oltre 50% dei tempi del Megadrive.

Il Saturn rispetto alla console Sony poteva vantare un maggior numero di poligoni semplici generabili (anche se la Playstation, avendo una GPU dedicata alla gestione di effetti grafici 3D [texture mapping, flat-gouraud shading, alpha blending], era superiore nella resa finale di ambienti/strutture tridimensionali), poteva raggiungere una risoluzione praticamente inaccessibile alla Playstation (come dimostrano i 704x480 pixel di Virtua Fighter 2 o di Dead or Alive) e dal punto di vista della gestione dei giochi bidimensionali la console Sega era migliore della PlayStation.

Tutta questa potenza era però raggiunta grazie ad un hardware tanto potente quanto difficilmente programmabile e questo fece in modo che per la maggior parte dei giochi la superiorità hardware si vedesse poco o nulla, fatta eccezione ovviamente per i giochi creati da Sega (molti di quelli sopracitati) che, soprattutto con il perfezionamento del nuovo sistema operativo, riuscì a sfruttare bene praticamente ogni aspetto della console.

I programmatori del Saturn dovevano gestire due CPU e un terzo coprocessore, la parte grafica era divisa in due unità (VDP1 e VDP2), una dedicata alla gestione della grafica tridimensionale, ed un'altra dedicata al perfezionamento della grafica 2D. Un aspetto in cui invece questa console fu dominatrice indiscussa (oltre alla grafica bidimensionale) fu la qualità audio dei suoi giochi, il processore sonoro infatti era in grado di restituire una qualità audio elevata.