Wydanie mały|Druga wersja urządzenia wraz z drugą wersją konsoli Sega zapowiedziała wydanie Mega-CD w Japonii pod koniec 1991 roku, a w Ameryce Północnej (jako Sega CD) w 1992 roku. Produkt został zaprezentowany publiczności na Tokyo Toy Show w 1991 roku, gdzie spotkał się z pozytywnym przyjęciem krytyków oraz na Consumer Electronic Show w Chicago w połowie 1991 roku. Został wydany w Japonii 12 grudnia 1991. W ciągu pierwszych trzech miesięcy Mega-CD sprzedał się w liczbie 200 000 sztuk, ale w ciągu następnych trzech lat sprzedał się tylko o dodatkowe 200 000. Tworzenie gier przez firmy zewnętrzne okazało się problematyczne, ponieważ Sega potrzebowała dużo czasu na wydanie zestawów do tworzenia oprogramowania. 15 października 1992 roku Mega-CD został wydany w Ameryce Północnej jako Sega CD. Chociaż tylko 50 000 sztuk było dostępnych w momencie premiery z powodu problemów produkcyjnych, Sega CD sprzedała się w ponad 200 000 egzemplarzy pod koniec 1992 roku i 300 000 w lipcu 1993 roku. Sega of America podkreśliła, że dodatkowa przestrzeń dyskowa Sega CD pozwoliła na tworzenie filmów w pełnym ruchu (FMV), a niedługo później Digital Pictures stało się ważnym partnerem japońskiej firmy.