2020年にマイクロソフト社は、「Xbox Series X」と「Xbox Series S」の2種類のモデルで発売することを発表した。ゲーム機の名称は単に「Xbox」であり、「Series X」および「Series S」の部分は、機種の細分を示す語（モデル名）である[5]。正式名称の発表前は「Project Scarlett」（プロジェクト・スカーレット）と呼ばれていた[6]。マイクロソフトの家庭用ゲーム機の大幅刷新は、2013年以来7年ぶりとなる[7][8]。

マイクロソフトはXbox Series Xを「これまでで最速かつ最も強力なコンソール」と称しており、パフォーマンスではXbox One Xの約4倍の処理能力を実現[9]し、4K/60fpsから4K/120fpsを性能目標とし、8K解像度の描画[10]、ハードウェアレベルでのレイトレーシングや、可変リフレッシュレートにも対応する[11]。Xbox Series Sは「最も小さなXbox」と称しており、ディスクドライブ非搭載で4K/8K解像度をサポートせず、1440p(WQHD:2,560×1,440)までとなる。

プロセッサにはAMD社製CPUとGPUはRDNA2を搭載、ストレージにはSSDを採用する。マイクロソフトは2020年10月28日に正式発表されたRDNA2を十全に使用できる唯一のハードとしている。

Xbox Game Pass[12]や、初代Xbox、Xbox 360、Xbox Oneの三世代分の後方互換性[13]を備えており、発売日から数千の過去のゲームを遊ぶことが可能である。また、Xbox OneとXbox Series X|Sの両方で発売されているソフトの多くは「スマートデリバリー」に対応しており、どちらか一方の機種のソフトを購入しただけで両方の機種版のソフトを購入したことになり、無償でそのハードに最適なバージョンが自動的にダウンロードされる[14]。ディスク版でも同様。
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この節には内容がありません。加筆して下さる協力者を求めています。（2021年8月）

ハードウェア
ラインナップ

Xbox Series X4K/120fpsを描画性能目標とする標準モデル。

Xbox Series SWQHD/120fpsを描画性能目標とし、ディスクドライブ非搭載、小型の廉価モデル。

バリエーション
・Xbox Series X

Halo Infinite リミテッド エディション（2021年8月27日 発売)。 C8Y-00038

Forza Horizon 5 同梱版（2023年2月17日 発売)。RRT-00066

ディアブロ IV 同梱版（2023年6月6日 発売)。 RRT-00042

・Xbox Series S

Fortnite, Rocket League, Fall Guys 同梱版（2022年11月29日 発売)。 RRS-00086

1TB ブラック（2023年9月8日 発売)。 XXU-00015

内蔵ソフトウェア・サービス

発売当初から基本的にXbox Oneとほぼ同じ機能を搭載しているため、Xbox Oneから一部引用する。
OS

OSについては基盤となるホストOS上で2つのWindows 10ベースの仮想OSが同時に動作し、合計3つのOSが連携して動作する特異な設計となった。極めて複雑な構造のOSとなったため単純にハードウェアの性能を引き出す面においては不利となるが、後継機種との高い互換性の確保をXbox One同様実現している。