1987年，NEC联合Hudson推出了PC-Engine。这是第一部可加装CD-ROM的游戏机，引起日本游戏业对PC-Engine的高度注目。同年，SEGA公司在日本推出Mega Drive（MD，美国称Genesis）。1989年1月9日该主机在纽约和洛杉矶上市，建议零售价为US$200。1989年9月15日该主机在全美上市，售价为190美元。由于当时美国游戏市场已经基本被任天堂垄断，SEGA决定开拓较高年龄层的新玩家族群，推出了大量以成年玩家为对象的游戏。湖南跑得快规则三人
反观任天堂，1987至1988年间，FC丰厚的收入让任天堂对于开发次世代主机毫无兴趣。然而，PC-Engine和MD的市场占有率节节攀升迫使任天堂不得不开始投入16位主机Super Famicom(SFC，超级红白机)的开发。SFC在设计上最大的特点就是采用了两颗GPU。
SFC最初预定于1989年7月发售，其后数度延期。不过由于任天堂有大批游戏厂商(第三方)的支持，SFC虽然姗姗来迟，却依然是日本玩家最关注的主机。在SFC发售之前，任天堂已经接到了150万部的订单。11月21日当天，东京街头的各电器店充满了排队等候SFC的人群，很多家长为了能给孩子买部主机而翘班排队，庞大的人流甚至严重影响了东京的交通。1991年8月13日，任天堂在美国推出了将SFC重新设计的Super Nintendo Entertainment System(SNES)。可惜SNES的上市时间实在太晚，当时MD已经在美国建立了足够庞大的群众基础。SNES发售第一年就被MD轻易击败。任天堂势力的削弱也为其后PlayStation轻易占领美国市场提供了契机。
SFC上市后，SEGA与任天堂的竞争进入白热化。1992年，SEGA得到了北美55%的市场占有率；1993年，SEGA家用游戏机业务达到了空前绝后的顶峰，市场占有率高达65% 在日本地区，随着日本的泡沫经济在此世代崩溃，前一个世代各家厂商勇于投入大量资金，无视风险的抢占游戏机市场的盛况也不再复见，渐渐演变成数家大厂对峙的局面(本世代为任天堂/SEGA/NEC)。游悠悠大闹天宫捕鱼