A arquitetura do Mega foi baseada na placa de arcade chamada SEGA System 16 que foi lancada em 1985, e foram lancados cerca de 40 jogos compativeis com ela (veja lista abaixo).
Essa placa foi um dos maiores sucessos da Sega na area de hardware e tornou ela uma das empresas com melhores designs de arcade system board do mundo. Foram produzidas duas variantes, System 16A e SYstem 16B.
Para prevenir a pirataria e bootleg games, muitas placas usavam um encryption system. Um chip da Hitachi, o FD1094 continha a CPU principal como tambem um decriptador que era usado no lugar de uma CPU normal.
System 16 specifications
CPU Principal: MC 68000 @ 10 MHz
Sound CPU: Zilog Z80 @ 4 MHz (5 MHz no System 16B)
Sound Chip: Yamaha YM2151 @ 4 MHz (+NEC uPD7759 ADPCM decoder no System 16B
Resolucao: 320 x 224
Colors: 4096
Capacidades Graficas : 128 onscreen sprites, 2 tile layers, 1 text layer, 1 sprite layer, sprite scaling. Somente a System 16B suportava sprite scaling.