セガの子会社ソニックチームが制作した、家庭用ゲーム機初のオンラインRPG。
基本的に『ディアブロ』タイプのゲームで、プレイヤーが自分の分身たるキャラクターを作り、そのキャラクターで冒険を進めていく。オンラインRPGなので、ストーリー性は薄い。キャラクターの成長とアイテム収集、そして何より他のプレイヤーとのコミュニケーションをゲームの面白さの中心に据えている。
セガの名作RPG『ファンタシースター』シリーズの流れを汲むが、キャラクターの種族やアイテム、一部のモンスターなど世界観をある程度共有しているぐらいで、予備知識がなくとも全く問題はない。事実、私は『ファンタシースター』というシリーズがあることを知らなかった(^^ゞ。
現在、ドリームキャスト（DC）版・Windows（PC）版・ゲームキューブ（GC）版・Xbox版の4種類ある。DC版・PC版は、率直に云って、（サーバーは運営されているが）すでに過去の製品。これから始めるなら、GCかXboxになるだろう。今のところ、GCが主流のようだが、私はXboxでプレイしている(^^ゞ。
2000年12月発売。2001年5月には各種機能追加・改良が行われたVer.2が発売された。Ver.2には前作の内容をすべて含むので、それ１枚でOK。これから買う人（もしいれば）は間違えないように。
2001年12月発売。DC版Ver.2を移植したもの。チート防止のため、プレイ中に他のアプリケーションにタスク切り替えはできない。そのため、攻略サイトを見ながらプレイ、というようなPCならではの遊び方はできない。
2002年9月発売。DC版Ver.2をベースに、新シナリオである「エピソード２」、レイマール・ヒューキャシール・フォーマーという新職業の追加、レアアイテムの追加、システムの見直し等が行われた、移植というより新作。タイトルも「ファンタシースターオンライン
エピソード１＆２」に改められた。
発売直後、容易にアイテムの複製ができてしまうというバグが見つかり、無償交換が行われた。
光学処理が非常に美しい。
現在、おそらく最もプレイヤー数が多いハード。
2003年1月発売。仕様的にはGC版の移植だが、新たにボイスチャットに対応している。はじめは照れがあるが、慣れれば非常に面白い。しかし、「なり切り派」には強い抵抗があったり、ルータ等の環境次第で聞こえなかったりと、問題も多い。
家庭用ゲーム機では最高スペックであるため、読込は非常に高速。ハードディスク対応なので、セーブ・ロードも速い。プログレッシブ出力対応、ドルビーデジタル5.1ch対応と、Xboxのスペックを活かせる環境が整っていれば、非常にリッチなプレイ環境が楽しめる。
最大のネックは、ブロードバンド環境とクレジットカードが必須であること。このため、敷居が非常に高くなっている。……いや、むしろ最大のネックは、日本におけるXboxの不人気か？
ちなみにXbox版PSOは「Xbox Liveスタータキット」の付属品であり、単品売りはしていない。