Microsoft potwierdził konsolę Xbox Scarlett na konferencji prasowej E3 2019. Firma potwierdziła, że Scarlett będzie posiadał wsteczną kompatybilność ze wszystkimi grami i większością akcesoriów z konsoli Xbox One. Podczas prezentacji na The Game Awards 2019 Microsoft oficjalnie przedstawił nową konsolę pod nazwą "Xbox Series X", a także ujawnił datę premiery pod koniec 2020 roku.
Microsoft planował szczegółowo ujawnić specyfikacje techniczną i gry dla swojej konsoli na Game Developers Conference i E3 w 2020 roku, ale wydarzenia zostały odwołane z powodu pandemii COVID-19. Microsoft zaplanował prezentacje online w te same dni w marcu 2020 roku, podczas gdy firma planowała przełożyć prezentację na E3. Szczegółowa specyfikacja została przedstawiona 16 marca 2020 roku przez Microsoft, Digital Foundry i Austina Evansa z Overclock Media. Począwszy od maja tego samego roku, Microsoft planował organizować więcej wydarzeń związanych z Xbox Series X i jej grami w ramach serii "Xbox 20/20". Obejmowało to Xbox Games Showcase 23 lipca 2020 roku, na którym prezentowane były gry głównie autorstwa Xbox Game Studios.
Istnienie tańszego Xboxa Series S zostało oficjalnie potwierdzone 8 września 2020 roku.