Il Dreamcast è stato lanciato in Giappone il 27 novembre del 1998, il 9 settembre 1999 in America (al prezzo di $199.99) e il 14 ottobre 1999 in Europa. Nonostante alcune difficoltà sorte durante il lancio in Giappone, negli USA la console ottenne un ottimo successo con circa 300.000 preordini e 500.000 unità vendute in due settimane.[11] Con un milione di unità vendute in due mesi, il Dreamcast superò il record detenuto dalla PlayStation. In Europa le vendite si attestarono sulle 400.000 unità vendute in circa un mese dal lancio.
Disponendo di un modem a 56k (33.6 kBit/s per la versione PAL) incorporato ed utilizzando un adattamento del sistema operativo Microsoft Windows CE, il Dreamcast è stato il primo sistema a proporre un servizio per videogiochi on-line che non obbligava l'utente ad acquistare ulteriori periferiche, oltre che a permettere una pratica connessione e navigazione in internet, con la possibilità di inviare e-mail usando anche la tastiera opzionale. Grazie a questa connettività, gli utenti potevano inoltre installare aggiornamenti ed upgrade per i vari giochi sulle VMU della console.
I titoli di lancio come Soul Calibur, Sonic Adventure, Power Stone, Hydro Thunder e i videogiochi sportivi pubblicati dall'etichetta Sega Sports furono tra i fautori del successo ottenuto durante il primo anno di commercializzazione del sistema.
Grazie ad una diminuzione di prezzo e a problemi nella distribuzione della PlayStation 2, le vendite aumentarono del 156.5% tra il 23 giugno ed il 30 settembre del 2000, ma raggiunsero una riduzione in concomitanza delle festività natalizie dello stesso anno, periodo nel quale venne superata dalla concorrente.
Il 31 gennaio 2001, SEGA annunciò che la produzione del Dreamcast sarebbe terminata a marzo dello stesso anno, adducendo problematiche per la realizzazione contemporanea di software e hardware. Era chiaro dunque che il Dreamcast effettivamente continuò a riscuotere il successo commerciale, che trovò il proprio limite a causa delle gravi perdite finanziarie subite da SEGA, dopo il Saturn sul quale investì buona parte del proprio capitale, e che non potevano essere risanate durante il periodo di concorrenza con Sony. La vita della console avrebbe comunque potuto dilungarsi se solo per il primo trimestre del 2001 avesse superato minimo le 7 milioni di unità vendute; sfortunatamente però per quel periodo Dreamcast ne aveva fatte registrare 4,5 milioni. Durante il 2002, SEGA ridusse il prezzo di listino del Dreamcast fino ad arrivare a 99.99$.
Il numero totale di software (quindi di giochi) venduti su Dreamcast ha superato le 64 milioni di unità, superado quelli del Sega Saturn fermatosi a 47 milioni.