La PC Engine, sortie en 1987 entre les générations 8 et 16 bits, a connu du succès au Japon mais a été dépassée en Amérique du Nord par la Genesis et la SNES, et elle est notable pour avoir été la première console à supporter des jeux sur CD via le lecteur CD-ROM2.
Le CPU HuC6280 est une version accélérée et enrichie du 65C02 avec registres, ALU et bus 8 bits, intégration d'un PSG sonore et d'un temporisateur, et il ajoute des instructions tout en convertissant les opcodes illégaux en NOP.
Le processeur offre deux vitesses (~1,79 MHz et ~7,16 MHz) et, en mode rapide, bénéficie d'une faible latence mémoire le rendant souvent plus performant que le CPU du SNES pour du code 8 bits, mais il reste moins adapté aux opérations 16 bits et certaines instructions coûtent plus de cycles que sur le 6502.
La mémoire est gérée par une MMU intégrée qui mappe huit pages logiques de 8 Ko via des registres MPR pour atteindre 21 bits d'adressage, place la zero page et la pile matérielle à $2000-$21FF, limite les HuCards à 1 Mo et fournit 8 Ko de RAM de travail, extensibles par le CD-ROM2.
Le jeu d'instructions ajoute des transferts de blocs (TAI/TDD/TIA/TII/TIN) efficaces mais bloquants pour les interruptions, ainsi que des instructions spécialisées comme SET pour opérations sur zero page, ST0/ST1/ST2 pour ports VDC, BSR relatif, TST et des instructions d'échange et de mise à zéro.