這是《超級機器人大戰系列》中一部由 SD 化的機器人角色共演的跨作品作品。本作也是系列中首次將「スパロボ(超級機器人大戰的簡稱)」直接納入正式標題名稱的作品。 與以往作品不同的是,本作加入了玩家對戰元素,其系統是以《超級機器人大戰XO》中所實裝的「超級機器人大戰對戰模式(スーパーロボット対戦モード)」為基礎進行改編而成的。
玩家將扮演軍方直屬教育機關「超級機器人大戰學園(スパロボ學園)」的轉學生——佐伯遼駕,在校內所設置的戰鬥模擬系統「超級機器人大戰對戰(スパロボバトル)」中,與其他學生展開對戰並推進劇情。 雖然「スパロボ學園」表面上看似普通學校,實則是一所由軍方設立、以培養戰鬥指揮官為目的的軍事學校。課程內容包含作戰規劃、兵器講習等軍事訓練,並且學園內所有爭執都必須透過スパロボバトル來解決,一旦被挑戰,無權拒絕對戰。
本作劇情由原創角色主導,以下所列的參戰作品機體,皆被設定為「超級機器人大戰對戰」用的對戰資料存在。 製作人寺田貴信表示,開發本作的契機是「想製作一部能作為朋友間交流工具的《スパロボ》」,但由於參戰作品眾多難以整合成單一主線劇情,因此索性採用了原創學園風格的設定。