SNKが発売したゲーム機。ゲームソフトのメディアをCD-ROMに変更したネオジオである。初期ロットのみフロントローディング型であり、それ以降はトップローディング型のみが販売された。
初代ネオジオ(AES)のソフトメディアはROMカートリッジだったために3万円以上しており、より安くソフトを販売するために光ディスクを採用した。ネオジオCD用ソフトの価格は7000円程度に抑えられた。
それ以外は初代ネオジオとほとんど変化は無い。性能も同等である。
ライトユーザーにアピールするためにコントローラーも他の家庭用ゲーム機に近いゲームパッドタイプに変更され、ジョイスティック部分もコンパクトに内蔵された。今で言うとPSP等のアナログパッドに近い。
メモリーカード端子が廃止された為、本体にセーブデータを記録するタイプに変更されたが電源を長く入れなかったり電源コードを外すと記録が消えてしまう。同時に、初代ネオジオやMVSとセーブデータを共有することが不可能になった。
ハード自体の価格も抑える為に等速ドライブを採用しており、本体価格を49800円に抑えることができたが、大容量のネオジオ用ソフトを等速ドライブで読み込んでいるためにロード時間は極めて長くなり、3分以上待たされることすらあった。ローディング画面でサルがお手玉するデモをうんざりするくらいに見せられた人も多いだろう。
1995年12月29日には、倍速ドライブを採用し本体を小型化した「ネオジオCD-Z」が更に安い39800円で発売されたが、読み込み時間は少ししか改善されておらず商業的に失敗した。
初代ネオジオが2004年までソフト供給が続けられたのとは対照的にネオジオCDのソフト供給は1999年に終了し、5年間の短い生涯に幕を下ろした。