超级机器人大战W的登场作品
★为初参战作品。☆为携带机初参战作品。
机动战士高达SEED
★机动战士高达SEED ASTRAY
★机动战士高达SEED X ASTRAY
新机动战记高达W：无尽的华尔兹
机动战舰抚子号
剧场版机动战舰黑暗王子
宇宙骑士铁加曼·利刃
★宇宙骑士铁加曼·利刃II
全金属狂潮！
全金属狂潮？Fumoffu
★全金属狂潮TSR
★风暴战士奥钢
魔神凯撒
魔神凯撒 死斗！暗黑大将军
真盖塔(原作漫画版)
☆勇者王GAOGAIGAR
☆勇者王GAOGAIGAR FINAL
★百兽王GORAION 除原创外共19个作品。系列初参战有《机动战士高达 SEED ASTRAY》、《机动战士高达 SEED X ASTRAY》、《宇宙骑士BLADE Ⅱ》、《风暴战士ORGUN》、《百兽王》、《全金属狂潮!The Second Raid》。携带机中初参战有《勇者王》、《勇者王GAOGAIGARFINAL》。另外，《勇者王GAOGAIGARFINAL》方面部份BGM及设定源自《勇者王GAOGAIGAR FINAL GRAND GLORIOUS GATHERING》。
关于版权作品中，首次没有任何富野由悠季的作品登场。甚至没有长浜浪漫机器人系列（即超力电磁侠 孔巴特拉V、超电磁机器人 波鲁吉斯V、斗将戴摩斯三部作品加上巨兽王。）登场，是自《超级机器人大战EX》以来约13年首次（长浜浪漫机器人系列自初参战的《第3次超级机器人大战》以来，《超级机器人大战EX》以外全部作品都有登场）。另外昭和时代制作的作品就只有《百兽王》和《盖塔机器人G》。
《机动战舰》中登场的大豪寺凯没有在《剧场版 机动战舰》登场，本作特意为大豪寺凯专门设计了剧场版风格造型的人物和机体（但在战斗时没有人物特写）。
《盖塔机器人G》只有我方主要角色登场，没有敌对机体与组织登场。另外，真・盖塔机器人虽出自《真・盖塔机器人(原作漫画版)》，但设计则是用《真盖塔机器人 世界最后之日》。 魔神凯撒（《魔神凯撒》、《魔神凯撒 死斗！暗黑大将军》）
高莱恩（《百兽王GORAION》）
异端高达红色机（《机动战士高达SEED ASTRAY》）
奥钢（《风暴战士奥钢》）
GAOGAIGAR（《勇者王GAOGAIGAR》）
铁加曼利刃（《宇宙骑士铁加曼利刃》）
ARX-7 强弩（《全金属狂潮！》）
黑百合（《剧场版机动战舰黑暗王子》）
