1990年，任天堂推出《超級任天堂》（SUPERFAMICOM，SF）、《超級馬里奧Ⅵ》《街頭霸王Ⅱ》等游戲。而世嘉MD通過推出一系列符合歐美玩家口味的體育與動作游戲，在北美地區與SFC形成相互抗衡的局面。1992年，索尼與任天堂的合作關系正式破裂，于1993年公布了主機PlayStation的獨立開發計劃，并在同年正式成立SCE索尼電腦娛樂公司，由久多良木健擔任社長，1994年，有最先進3D影像技術的電視游樂器PlayStation加入游戲硬件市場。

1993年，世嘉公司在街機上推出了3D格斗游戲《VR戰士》，這款游戲在市場的驚人表現使得主張3D游戲的PS主機獲得了卡普空等大量游戲廠商的支持。

此時的任天堂發布了下一代家用游戲機N64和后續掌機Virtual Boy計劃。1994年底，世嘉的土星與索尼的PS兩臺32位次時代家用游戲機，憑借其強大的性能及3D表現力取得了成功。任天堂社長山內溥為了打擊競爭對手，不顧項目負責人橫井軍平的勸阻，決定將技術不成熟的Virtual Boy推向市場，結果銷量慘淡。這是歷史上第一款攜帶式VR游戲眼鏡，但當時的技術條件不足，再加上競爭對手的打壓讓其嚴重滯銷。這個失敗決策使得任天堂麻煩不斷，并迎來了長達10年的連續失敗。

PlayStation主機

土星和PS兩臺32位游戲機達到百萬銷量后，SEGA與索尼的競爭進入白熱化階段，久多良木健憑借價格優勢牽制了土星的推廣。之后SEGA開始反撲，先是與SNK簽訂協議，宣布將SNK的一系列名作移植到土星，1995年12月發布的土星版《VR戰士2》游戲，掀起了土星銷量的熱潮，成為土星在日本地區銷量最高的游戲，土星也成為1995年最火的主機。

陷入低潮的索尼PS憑借南夢宮的《鐵拳》和《山脊賽車》讓玩家和廠商認識到，PS強大的3D技能絕非土星可以比擬。任天堂Virtual Boy計劃失敗后，把希望寄托于新一代家用主機N64上。山內溥認為64位游戲機將成為里程碑式的存在，但64位CPU非常昂貴，且任天堂堅持在N64上使用容量有限的卡帶作為游戲媒介，使得開發歷經重重困難。后來任天堂耗資4000萬美元，集結了任天堂史上最大規模的開發團隊，全力開發全3D動作游戲《超級馬里奧64》。在1996年2月N64營銷計劃啟動時，史克威爾突然在東京召開了新作發布會并宣布，史克威爾將全面進軍索尼的PS平臺，同時公布了超級大作《最終幻想7》的DEMO畫面。

史克威爾的倒戈對任天堂造成了重大打擊，對任天堂不滿的第三方廠商紛紛轉向PS陣營。迫于壓力，原定4月份發布的N64延期至6月。憑借任天堂強大的市場號召力，N64不到10天就銷售了50多萬臺，比當初PS和世嘉土星的普及速度快了一倍以上。在這之后，N64由于游戲軟件數量極為稀少，出現了滯銷現象。N64在性能和價格上占有優勢，但任天堂堅持使用卡帶，直接導致游戲軟件難以開發，再加上日本第三方廠商大規模倒向索尼的雪崩效應，讓N64走向失敗。排除商業上的失敗，N64依然為電子游戲的發展做出了不可磨滅的貢獻，它開創了3D類比搖桿震動包和四個手柄接口的先河，而且《超級馬里奧64》和《塞爾亞傳說》等也仍然是游戲史上最佳的一批游戲。

1996年，《妖精戰士》《幻想水滸傳》《鐵拳2》《魂之利刃》以及《山脊賽車革命》在洛杉磯第二屆E3大展的出現，為PS更快地占領日本市場打下了堅實的基礎。同年8月，在由CESA主辦的首屆東京電玩展上，PS更是成了主角，《最終幻想7》獲得了空前的關注。雖然SEGA推出了《櫻花大戰》《格蘭蒂亞》和《光明力量3》等優秀作品，但也沒有力挽狂瀾。

1997年1月，PS全球出貨量突破1000萬臺。世嘉在與索尼的PlayStation進行競爭后，發現其自身處于不利的地位，和任天堂一樣，根本無法與之抗衡。為了扭轉這一不利局面，世嘉決定研制Saturn的下一代主機DC（DreamCast）。DC主機使用微軟的Windows CE，它擁有在當時相當強大的圖形處理能力，使得DC在上市之后大賣，甚至出現了斷貨的局面，而同時期的PlayStation與Nintendo-64擁有更加穩定的游戲供應商。缺貨使得世嘉舉步維艱，而在后來的美國電子娛樂峰會上，索尼公司推出的PlaysSation2擁有高達每秒7500萬的多邊形處理能力，則給了世嘉DC一個毀滅性的打擊。