全291話が放送され、日本のみならず世界40か国以上で放映され、人気面で絶頂を迎えた作品である[3]。また、テレビスペシャルとして『たったひとりの最終決戦?フリーザに挑んだZ戦士 孫悟空の父?』と 『絶望への反抗!!残された超戦士・悟飯とトランクス』の2エピソードが放送された。劇場版アニメも継続的に制作され、本放送中の春と夏に全13作品が東映系の映画館にて公開された。

番組タイトルの「Z」は鳥山明本人によって命名されており、本作放映直前の『週刊少年ジャンプ』1989年18号収録の『ドラゴンボール』ピンナップポスター裏に書かれた特集記事の見出しでは、『Z』とは「究極」「最強」と説明されていたが、鳥山によれば「ドラゴンボールを早く終わらせたくてアルファベットの最後の文字である『Z』にした」とのこと[4]。また、当時発売されたテレビゲームなどの媒体では悟空たちは「Z戦士」とも呼ばれるようになり、サブタイトルにも使われた。アニメスタッフは孫悟空に代わって彼の息子・孫悟飯が主人公になると考えていたため、タイトル案には『ドラゴンボール 悟飯の大冒険』もあった[5]が、このような作品名は劇場版第版3作目の『摩訶不思議大冒険』で既にあったために没となった。

タイトルロゴは、「DRAGON」「BALL」と2行に描かれ、右端に大きく「Z」の文字を取り、下端のフリガナは「ドラゴンボールゼット」という番組本編で使用されたものとは別に、「DRAGON BALL Z」と1行で描かれ、下端のフリガナは「ドラゴンボール」となっている別バージョンがあり、テレビゲームや関連グッズ、関連コラボレーション、劇場版第18作目（『神と神』）・第19作目（『復活の「F」』）などでは後者の表記が使用されている。

2009年4月5日から本作のデジタルリマスター再編集版『ドラゴンボール改』（本作のサイヤ人編から人造人間・セル編まで）がフジテレビ系列で2011年3月まで放送された[6]。当時の映像をそのままに、フィルムをHDリマスター化してフルハイビジョン放送に対応し、新たな編集を加えることでスピーディーな展開を実現したほか、音楽や音響も一新されている[7]。

2014年4月6日からは続編の『ドラゴンボール改』魔人ブウ編がフジテレビ系列で2015年6月28日まで放送された[6]。
反響・評価

平均視聴率は、20.5%（関東地区）[8]、最高視聴率は、関東で、27.5%（1994年2月23日放送。第218話「バレちゃった!! サイヤマンは孫悟飯」。関東地区）[9]関西地区は、34.1%（1991年11月13日放送。第116話「悟飯に一瞬の勝機!! あの魔凶星を撃て…」）。最終回の視聴率は関東地区が21.3%、関西地区が19.6%[10]。

主題歌『CHA-LA HEAD-CHA-LA』は170万枚の売上を記録した[11]。

関連商品の展開は好調で、バンダイから発売された同作のゲームソフトはシリーズ化、他にも、カードダス、食玩などの関連ヒット商品が続々発売された。また、「ドラゴンボールZ ミニトマト」は1600万パック出荷[12]。続編『ドラゴンボールGT』の放送が終了してからの数年間は、放送が終了した他作品と同様に商品展開が途絶えていたが、2002年以降のDVD化や完全版コミック・ゲームの発売により、新たな世代にも本作が知られるようになったことで再び関連商品が発売されるようになった。

『Z』名義の家庭用ゲームソフトは、『ドラゴンボールZ カカロット』の500万本[13]をはじめ、2003年から2005年に発売されたPlayStation 2用ソフトの『ドラゴンボールZ』3作品が合計で国内で150万本、日本国外で700万本の売上を記録した[14]。

スマートフォンゲーム向け『ドラゴンボールZ ドッカンバトル』は2021年9月時点で全世界3億5000万DLを記録している[15]。