Foi fundada em 1960 pelo norte-americano Martin Bromley, originalmente como duas companhias separadas chamadas Nihon Goraku Bussan e Nihon Kikai ♠ Seizō, que tinham a intenção de assumir os negócios da antiga Service Games of Japan, uma empresa especializada em máquinas ♠ caça-níqueis para bases militares.
As duas companhias acabaram se fundindo não muito depois e compraram a Rosen Enterprises em 1965, passando ♠ então a operar com o nome de Sega Enterprises.
O primeiro jogo desenvolvido e operado pela Sega foi o arcade à ♠ fichas Periscope em 1966.
A empresa foi comprada em 1969 pela Gulf and Western e pela década seguinte desfrutou de grande ♠ sucesso com o lançamento e operação de diversos jogos de arcade no ocidente e oriente.
Um declínio na indústria de arcades ♠ na década de 1980 fez a Sega iniciar a produção própria de consoles de jogos eletrônicos, começando com o SG-1000 ♠ em 1983 e o Master System dois anos depois, porém enfrentou grande competição, principalmente da Nintendo, que dominava o mercado ♠ com o Nintendo Entertainment System.