超級機器人大戰（日語：スーパーロボット大戦；英語：Super Robot Wars或是Super Robot Taisen（北美），簡稱：機戰、機器人大戰或SRW）是日本萬代的子公司帕布雷斯特（Banpresto）公司出品的一個多平台的回合制模擬戰略戰棋類遊戲系列。
本系列最大的魅力就是可以看到許多本來是不相關的作品，經由編劇的巧思把世界觀和人物關係相連在一起，而參戰作品也往往是各個時代的人氣動畫，在遊戲的時候透過劇情及關卡可以勾起許多人當初看原作的回憶，也有些粉絲會依據機戰中的登場作品去補完之前沒有看過的原作，對原作有更多認識更能體會編劇的巧思，是本系列的醍醐味。
遊戲中的戰鬥場地通常以網格形式呈現，類似於戰棋盤。地圖上會有不同的地形，例如平地、森林、山地、水面等，這些地形會影響機體的移動範圍和攻擊效果。
玩家和敵方的角色都以機器人（或機械）單位的形式出現。每個單位都有特定的能力值，包括HP（生命值）、EN（能量值）、攻擊力、防禦力等。玩家需要根據單位的特性來制定策略。
在遊戲中，玩家需要控制自己的單位進行移動和攻擊。單位的移動範圍取決於其機動性，每個單位都有一定的移動範圍，可以在地圖上的網格內移動。不同的機體有不同的移動力，且地形會影響移動的效率。
攻擊範圍則取決於其武器的射程。玩家可以選擇對敵方單位進行攻擊，或是使用支援技能來幫助己方單位。
在進行攻擊時，遊戲會根據單位的攻擊力和敵方單位的防禦力來計算傷害值，不同攻擊方式有不同的射程和消耗的EN量。玩家需要根據敵方單位的特性來選擇合適的攻擊方式，以取得最大的傷害效果。
作為本作中最具特色的部分之一，《機器人大戰》系列的戰鬥動畫巧妙地結合了原作主題曲或戰鬥音樂的背景音樂（BGM）、駕駛員的台詞，以及忠實再現原作機器人動作的攻擊動畫。此外，遊戲還採用了與原作相同的聲優配音，並將駕駛員的畫像切入戰鬥動畫中。隨著主機硬體的更新，機戰的戰鬥動畫也不斷進化，越來越接近原作動畫的品質。特別是在2000年發售的《超級機器人大戰α》中首次採用的「Full Animation」，更是獲得了極高的評價，當新作的店頭宣傳影像公開時，常常吸引大批公眾駐足觀賞。
然而，由於戰鬥動畫的複雜化，遊戲時間也因此延長。為了解決這個問題，從《超級機器人大戰α》開始，玩家可以選擇在戰鬥開始前是否觀看戰鬥動畫，或是在戰鬥動畫進行時按下「O」鍵以加速播放，減少遊戲時間的長度。到了近代，遊戲中甚至加入了一些僅在設定中存在、原作中未曾實現的戰鬥動畫，進一步豐富了遊戲體驗。
從1996年的《第4次超級機器人大戰S》開始，使用光碟製作的作品開始為角色加入配音。在《第4次超級機器人大戰S》中，僅以實驗性質為主角級的我方角色配音，而同年發售的《新超級機器人大戰》則為所有角色都加入了配音。
除非聲優已退休或逝世，遊戲會盡量採用與原作相同的聲優來配音。即使因上述原因無法錄製新台詞，製作團隊也不會起用新聲優來代替，而是使用之前已錄製的台詞。此外，還有一些已經引退或退休的聲優因為參與本作而重新回到聲優界。
每個角色都有一組特定的精神指令，這些指令可以在戰鬥中使用，例如增加攻擊力、恢復HP、提升命中率等，使用這些指令需要消耗SP（精神力）。
角色和機體可以擁有不同的技能，這些技能會影響戰鬥的方方面面，例如增加移動範圍、提升防禦力、增加攻擊次數等。
遊戲中機體和駕駛員是可以自由搭配的，不同的組合會產生不同的戰鬥效果，玩家需要考慮駕駛員的技能與機體的特性來選擇最佳組合。
遊戲中有各種資源需要管理，如金錢和零件，這些資源可以用來升級機體、購買道具或強化能力。
