本作為Nintendo 3DS上第1款超級機器人大戰系列遊戲（連派生作在內是第8款）。亦是首次於任天堂的攜帶型遊戲機上有為參戰作品配音，在戰鬥畫面中運用到主機N3DS的裸眼3D功能。另外，本作亦是首款引入追加下載內容（DLC）的機戰作品，玩家可以通過付款購買小遊戲來贏取道具。
故事全52話（連序章分支共74關），劇情亦由三部份構成，各有每部的標題。本作標題的「UX」為故事中傭兵組織 Unknown-Xtrikers的縮寫。
原創機體
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ライオット B
Riot B- 高度: 20.13 m
- 重量: 72.5 t
- 地球聯邦軍的次期主力兵器，也是最終測試中的機動兵器「Riot」上搭載了進戰用裝備的狀態，B 則是有「領導型」的意思。機上搭載被稱為「陽子發電機」的新型動力引擎，有著其他機動兵器所沒有的安定性與高出力。
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ライラス
萊拉斯- 高度: 20.1 m
- 重量: 14.8 t
- 在 Unknown-Xtrikers 中是以一次性的支援機來作運用。似乎被設計成與歐爾菲斯同時運用，與歐爾菲斯同樣搭載著「輕子引擎（レプトン・ベクトラー）」。雖然是支援機但性能高，是一架當作戰鬥爆擊機來運用也可充分發揮性能的機體。
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オルフェス
歐爾菲斯- 高度: 32 m
- 重量: 52 t
- Unknown-Xtrikers 的先鋒，來源不明的機動兵器。搭載跟陽子發電機同系統的「輕子引擎」動力引擎，控制上的難度比較高。另外，與萊拉斯之間的連攜技「Hell Stringer（ヘル・ストリンガー）」雖然有著一擊必殺的破壞力，但使用時必須兩架的輕子引擎同時達到臨界點，因此很要求操縱技術。
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オデュッセア
- 高度: 不明
- 重量: 不明
- ライラスがオルフェスと合体した形態。オルフェスとライラスのレプトン・ベクトラーが完全同調稼働を果たしている。オルフェスとは違い、空間転移しても搭乗者に負担がかからなくなっている。
