メガドライブのバリエーション
メガドライブは派生バリエーションを公式に認めていた。オリジナルでは1度しか大規模な改訂が行われなかったのに対し、派生版では地域によって特徴があった。機能拡張が求められた地域もあれば、あまり使用されない9ピン拡張端子などを削減してコストダウンを図ることが課題となっていた地域もあった。
Tectoy Mega Drive 3 with 86 games
ブラジルでTecToyが販売していたメガドライブで、デザインが一新されており、カートリッジスロットがなく86本のゲームが内蔵されている。コントローラーは楕円形でボタンは3つのみ。垂直に立てられるようにするプラスチックのスタンドが付属する。このコンソールはオリジナルのセガのハードから拡張されており、携帯電話と接続できるオリジナルゲームとしてエレクトロニック・アーツが開発した6つのゲーム（FIFA 08、Need for Speed: ProStreet、ザ・シムズ2、シムシティなど）が内蔵されている。
Tectoy Mega Drive 4
2009年8月にTec Toyが発売したニューバージョンでデザインが大幅に見直された。コントローラーはボタン毎に色の異なる6ボタン、新しいギターコントローラーも付属する。カートリッジスロットが無く、ソニック3、ゴールデンアックス、獣王記、The Sims 2など87本のゲームが内蔵されている。そしてギターコントローラーでプレイするGuitar Heroの移植版であるGuitar Idolが新作として含まれている。
メガジェット
日本航空の航空客室内でメガドライブのゲームを遊べるサービス用に開発された。画面や電源は搭載されておらず、客席の前に配置されている小さなモニタを使ってゲームを遊ぶ。本体は左側に方向キー、右側に6ボタンが配置され、ゲームコントローラーのような形をしていた。
家庭用版は1994年3月10日にUS$123で販売された。モノラルサウンド出力ケーブルとACアダプタが同梱されている以外はJAL版と同じである。その他の追加や改善はなかった。また、アルパインから車載用にACアダプタではなくシガーソケットタイプのアダプタを付属させた亜種も販売された。
ノーマッド
1995年10月にセガが北米用として販売。3.25インチのLCDディスプレイを搭載し、本体背面に添付できるバッテリーパック、6本の単三電池バッテリーパックを電源として用い、単体でポータブルゲーム機として使用可能。また、本体上部にA/V出力プラグがあり、据え置き型と同じようにテレビに接続してゲームをプレイできる。TVに接続している間もノーマッド本体のディスプレイを利用できる。本体のパッドは1プレイヤーが操作する。2プレイヤー用のコントローラーを接続するためのポートが本体下部にある。
32XとメガCD、GenesisでマスターシステムのゲームをプレイするためのPower Base Converterは利用できない。バッテリー寿命も大きな問題で、6本の単三電池が2時間で消耗した。
パイオニアレーザーアクティブ用メガドライブモジュール
パイオニアおよびNECホームエレクトロニクスのレーザーディスクプレイヤー「レーザーアクティブ(LaserActive)」（型番：CLD-A100）に接続して使用する。単体での使用は出来ない。
レーザーアクティブに接続する事で、メガドライブ用やメガCD用のゲームのほか、専用に作られたメガLD用ゲームをプレイできる。コントローラーはメガドライブ用のほか、PCエンジン用の物も使用可能。なお、逆に、レーザーアクティブ用PCエンジンモジュールにメガドライブ用コントローラーを使う事も出来る。
レーザーディスクはこれまでのゲーム機に比べて何倍もの膨大な記憶容量を持ち、テレビ放送並みのフルモーションビデオやサラウンドサウンドを記録でき、近年のDVD-ROMを搭載したゲーム機では珍しくも何ともなくなってしまったが、当時はLDROM2、メガLD用ゲームソフトに次世代のゲーム機を感じさせられた。
テラドライブ
テラドライブはIBMが製造した80286を搭載するPCであり、メガドライブが統合されていた。日本でのみ販売。¥148,000から¥248,000までの3つのモデルが販売された。HDDを搭載していたのはハイエンドモデルのみ。メガドライブが出力する15 kHzのRGBとPCが出力する31kHzのVGAの両方の信号に対応できる別売りの専用モニタがあった。またTVに接続するためのビデオケーブル(コンポジット端子およびRCAステレオサウンド)を接続できた。メガドライブはPCを利用中でも平行して使用可能であり、Puzzle Constructionで見られるように、メガドライブとPCはお互いに通信可能だった。これによりメガドライブのソフトをPCのRAMから起動することができた。
テラドライブのテラは、メガドライブとテラ（1テラ=1メガ*1メガ）を掛け合わせたかばん語である。
アイワ・CSD-GM1
筐体はCD ラジオとメガドライブ機能を持つドックの2つのコンポーネントで構成される。背面でケーブルを接続する。CD再生機能とゲーム機能との同時使用はできない。
HEARTBEAT・PERSONAL TRAINER
専用の周辺機器とそれに対応したOutback Joeyというソフトを同梱したGENESIS互換機。他に無い形状をしており、専用周辺機器が使える以外は通常のGENESISと同じ仕様である。但し拡張ポートは削除されている。
Mega Play
Sega Mega-PlayもMega-Tech同様のアーケード機である。カートリッジスロットは4本のみであり、マスターシステムのゲームはプレイできない。カートリッジは日本版メガドライブに似ているが、家庭用のメガドライブやMega-Techとは互換性がない。
FIRECORE ハードウェア
SEGA公認のエミュレーターで動作するメガドライブ/GENESISのハードウェア。互換性はあまり良くない。
HYPERKIN GENESIS GEN CORE
見た目にかなり特徴があり、まるでソニックを模したようなデザインを採用している。カートリッジスロットを採用した据え置き機。
HYPERKIN GENESIS GEN MOBILE
PlayStation Portableに非常に良く似たデザインの携帯型Firecore互換機。NOMADより携帯性が高まり、液晶も綺麗になった。