כרטיסי סדרה זו היו הראשונים שתמכו ב-DirectX 9. המעבד הגרפי הראשון של דור ה-"0.DirectX 9" היה ה-"Radeon 9700 Pro" שיצא לחנויות באוגוסט 2002. לאחר חודשים מספר יצא Radeon 9700 שהיה חלש יותר מגרסת ה-PRO כיוון שמהירות הזיכרון והליבה שלו היו איטיים יותר. היתרון של Radeon 9700 על כרטיס הגרפיקה של המתחרה היה התמיכה המלאה בטכנולוגיית "" שאפשרה קירור יותר טוב של שבב הזיכרון, מה שהביא את ATI לייצר מעבדים גרפיים בעלי מהירות שעון גבוהה יותר. לאחר מכן יצאו לאור ה-"Radeon 9500PRO" וה-"Radeon 9500". לגרסת ה-9700PRO היה פי שניים זיכרון מחשב לעומת ה-9500PRO. תקופת הייצור של Radeon 9500 הייתה קצרה מאוד. בתחילת 2003 החליף ה-"Radeon 9800" את Radeon 9700, עם ליבה חזקה יותר. שהמשך השנה יצאו ה-XT וה-PRO, שניהם עם כמות גדולה יותר של זיכרון VRAM וליבה חזקה יותר. סדרה זו נחשבה למוצלחת בהרבה מסדרת 4, ואף סדרת ההמשך - סדרת FX של נוידיה, ונחשבת עד היום לאחת מפריצות הדרך הגדולות בתחום המעבדים הגרפיים, יחד עם כרטיסי Voodoo של 3dfx ו-GeForce 256 של נוידיה.
חלק מכרטיסי הסדרה יצאו מאוחר יותר עם ממשק חיבור PCI Express, ושווקו בזול יחד עם כרטיסי סדרת R400 המתקדמת יותר.
Radeon R400 Series.
תאריך יציאה: מאי 2004
סדרה זו היא הראשונה להשתמש בממשק החיבור PCI Express החדיש, שלימים יחליף את ממשק ה-AGP שהיה מקובל עד כה. כרטיס המסך הראשון שיצא מסדרה זו הוא ה-"Radeon x800". כרטיס מסך זה השתמש בזיכרון GDDR3. חודש לאחר יציאת ה-x800, הוציאה חברת ATI את ה-X300 וה-X600, כרטיסי מסך עם ביצועים טובים יותר מ-"Radeon 9600", אך השתמשו באותה הארכיטקטורה בה השתמשה הסדרה הקודמת. עבודה עם חברת מיקרוסופט אפשרה ל-ATI להכניס מקצה שיפורים במימוש טכנולוגיית המצללים שבכרטיסי הסדרה.
Radeon R520/R580 Series.
תאריך יציאה: אוקטובר 2005
כרטיסים אלו הציגו תמיכה ב-DirectX 9.0c באופן מלא וכן בגרסתו השלישית של מודל ההצללה, נוסף על שיפורים רבים בחישובי נקודה צפה אשר הכרחיים עבור High-dynamic-range rendering, וכן עבור החלקת קצוות. סדרה זו התחלקה לשני חלקים: סדרת R520 שיוצרה בליתוגרפיית ייצור של 90 ננומטר, וסדרת R580 החדשה יותר בליתוגרפיה של 80 ננומטר.
TeraScale ומודל הצללה מאוחד.
Radeon R600 Series (Radeon HD 2000 Series).
תאריך יציאה: יוני 2007
ביוני 2007 (אחרי הרבה עיכובים ודחיות בתאריכי ההשקה) כרטיסי הHD2000, שהשתמשו בארכיטקטורה החדשנית TeraScale, יצאו לאור. הסדרה נחשבה לאכזבה כיוון שכרטיסיה הם לא הצליחו להתמודד מול כרטיסי סדרת 8 של NVIDIA (שיצאו כשנה לפני), למרות שאף הם תמכו ב-DirectX 10, ובדומה אליהם, גם הם הציגו תמיכה במודל ההצללה המאוחד - בו מוקצים אותם המשאבים לרינדור ההצללה בקצוות (vertex) ובפיקסלים (pixel/fragments) באותו הרכיב.
Radeon R600 Series (Radeon HD 3000 Series).
תאריך יציאה: אוקטובר 2007
זמן קצר לאחר יציאת סדרת 2000, AMD הכריזו על המעבד הגרפי RV670, שהתגלה כמעבד הגרפי של סדרת HD3800. סדרה זו נחשבה לגלגל ההצלה של ATI ויצאו כשהמלאי של ה8800GT אזל ו-NVIDIA לא עמדה בקצב הביקוש, וה3850 הצליח לספק ביצועים טובים יותר יחסית למחיר השיווק ההתחלתי. סדרה זו כללה לראשונה כרטיסים דו-ליבתיים, כאשר שתי הליבות ישבו על אותו הכרטיס האלקטרוני והיו מחוברות זו לזו באמצעות טכנולוגיית CrossFire.
Radeon R700 series (Radeon HD 4000 Series).
תאריך יציאה: יוני 2008
סדרה זו התבססה על סדרת R600 וכללה שיפורים רבים וביניהם הוספת מעבדי הזרמה רבים יותר ואף תמיכה בזכרונות VRAM מסוג GDDR5 בכרטיסים המתקדמים יותר. AMD עיצבה מחדש את ארכיטקטורת הכרטיסים הדו ליבתיים כך שיהיו יעילים יותר וחסכוניים יותר באנרגיה.
סדרה זו כללה את הכרטיס האחרון שתמך בממשק AGP (הכרטיס HD4650). יחד עם כרטיסים בודדים מסדרה 3000, כרטיסים אלו כרטיסי ה-AGP היחידים שתומכים ב-DirectX 10. (נוידיה נטשה לחלוטין טכנולוגיה זו אחרי סדרת 7, שתמכה ב-DirectX 9)
Evergreen (Radeon HD 5000 Series).
תאריך יציאה: ספטמבר 2009
כרטיסי סדרה זו, שהיוותה את הדור השני של TeraScale, יצאו לראשונה בספטמבר 2009, סמוך ליציאת מערכת ההפעלה חלונות 7 (שיצאה בדיוק חודש לאחר מכן), ויוצרו בליתוגרפיה של 40 ננומטר, וכללו ליבות הזרמה רבות יותר מאשר הסדרה הקודמת וכן תמיכה ב-API הגרפי החדש של מיקרוסופט: DirectX 11. כרטיסי סדרה זו כללו לראשונה טכנולוגיה תוצרת AMD בשם Eyefinity שתמכה בחיבור של עד 6 התקני תצוגה בו זמנית תוך שימוש ביציאות DisplayPort.
Northern Islands (Radeon HD 6000 Series).
תאריך יציאה: אוקטובר 2010
כרטיסי סדרת 6900 היוו את הדור השלישי של TeraScale. כרטיסי סדרה זו אף הם תמכו ב-DirectX 11, היוו שיפור כללי לסדרת 5000, והיו הכרטיסים הראשונים בסדרת Radeon ששווקו תחת המותג AMD, יותר מ-4 שנים לאחר רכישת המותג מ-ATI.
Graphics Core Next.
Southern Islands (Radeon HD 7000 Series), Sea Islands (HD 8000).
תאריך יציאה: ינואר 2012
כרטיסים אלו היו הכרטיסים הראשונים שהשתמשו בארכיטקטורה החדשנית של AMD, ארכיטקטורת Graphics Core Next או GCN, בליתוגרפיית ייצור של 28 ננומטר. טכנולוגיה זו הציגה ביצועים טובים יותר בחישובי נקודה צפה, כמעט כפליים מביצועי הסדרה הקודמת. כרטיסי סדרת HD 8000 היו זהים לכרטיסי סדרת 7000, אך שווקו בתצורת OEM בלבד.
Volcanic Islands (Radeon Rx 200 Series).
תאריך יציאה: אוקטובר 2013
הדור השני של ליבות GCN, שהציגו לראשונה טכנולוגיה בשם TrueAudio שבמסגרתה הוכלל במעבדים הגרפיים גם יחידת עיבוד נפרדת לאותות קול . כרטיסים אלו זכו לעלייה משמעותית בפופולריות במהלך 2014 עקב היתרון הגדול שהיה להם בכריית מטבעות דיגיטליים לעומת המתחרים. כרטיסי המסך מסדרה זו, (ובמידה פחותה גם בסדרת RX 300), מותגו בצורה שבה יהיה קל יותר להבחין בין כרטיס מקצועי לכרטיס זול: כרטיסים עם התחילית R5 יציינו שמדובר בכרטיס לשוק הנמוך, R7 לשוק הביניים ו-R9 לשוק הגבוה והמקצועי.
Carribean Islands (Radeon Rx 300 Series).
תאריך יציאה: יוני 2015
הדור השלישי של ליבות GCN, ונועדו להתחרות ישירות עם סדרה 900 של GeForce. זיכרון ה-VRAM של כרטיסי השוק הגבוה היה גדול פי 2 לעומת מקביליהם מסדרה 900 (8 גיגה בייט לעומת 4 אצל נוידיה). סדרה זו הציגה לראשונה כרטיסים שכללו זיכרון VRAM בטכנולוגיית HBM, בעלת רוחב פס של 4096 סיביות לעומת רוחב הפס המרבי של זכרונות GDDR5 שהוצגו בסדרה, 512 סיביות. הכרטיס החזק ביותר בסדרה, Radeon Pro Duo, היה הראשון שמותג גם ככרטיס לתחנות עבודה מקצועיות ולא רק לגיימרים, ולמעשה היווה את הבסיס לסדרת Radeon Pro המקצועית, שלימים תחליף את סדרת FirePro.
Radeon Rx 400 Series.
תאריך יציאה: יוני 2016
הדור הרביעי של ארכיטקטורת GCN, בליתוגרפיית ייצור של 14 ננומטר מבית סמסונג, שיצאה תחת שם הקוד "פולריס". AMD שחררה סדרה זו כדי להציף את שוק הביניים, עם הכרטיס RX 480 ששווק עם 8GB זיכרון VRAM והיה זול וחסכוני יותר הן יחסית לכרטיסי הסדרה הקודמת והן יחסית לכרטיסים מקבילים של המתחרים, ובד בבד החלה את העבודה על ארכיטקטורת Vega החדישה יותר, לשוק הגבוה.
Radeon RX 500 series.
תאריך יציאה: אפריל 2017
סדרה זו מהווה שיפור כללי בביצועים ובחסכון באנרגיה לעומת סדרה 400. כמו כן, בחלק מהמעבדים הגרפיים של סדרה זו ניתן לראות מעבר לליתוגרפיית ייצור של 12 ננומטר.
Radeon RX Vega series.
תאריך יציאה: אוגוסט 2017
המעבדים הגרפיים של סדרה זו השתייכו לארכיטקטורה חדשנית בשם Vega, ומהווה את הדור החמישי של GCN. מעבדים גרפיים של ארכיטקטורת Vega שוחררו גם כמעבדים גרפיים מובנים במעבדי סדרת Ryzen של AMD, ואלו שיצאו ככרטיסי מסך עצמאיים, שווקו לשוק הגבוה והמקצועי בלבד תוך שימוש ברכיבי זיכרון מסוג HBM2. עיכובים רבים ביציאת הארכיטקטורה, יחד עם תג מחיר גבוה יחסית ומבחני ביצועים שלא נטו חד משמעית לטובת כרטיסי סדרה זו לעומת כרטיסים מקבילים של המתחרה נוידיה (לה שליטה בת כמה שנים בשוק הגבוה), גרמו לכישלון יחסי בשיווק הארכיטקטורה, וכתוצאה מכך AMD החליטו לזנוח אותה לטובת ארכיטקטורה חדשה, תחת שם הקוד Navi.
Radeon RX 5000 Series.
תאריך יציאה: יולי 2019
עקב הכישלון היחסי של סדרת Vega, החליטה AMD לשנות כיוון ולעבוד על ארכיטקטורה חדשה בשם RDNA. יחידות העיבוד של המעבדים הגרפיים בסדרה זו, שיוצרו בליתוגרפיית ייצור של 7 ננומטר, תוכננו לספק יעילות עיבוד גבוהה יותר וביצוע מספר גבוה יותר של הוראות ליחידת שעון, ובנוסף לכך, כרטיסי הסדרה תמכו ברכיבי זיכרון מסוג GDDR6, בדומה לכרטיסי השוק הגבוה של המתחרה נוידיה.
Radeon RX 6000 Series.
תאריך יציאה: נובמבר 2020
גרסאות חזקות יותר של כרטיסי סדרה 5000 יצאו במהלך נובמבר 2020 תחת סדרת 6000. הכרטיסים האלו משתמשים בדור השני של ארכיטקטורת RDNA. סדרה זו נועדה להתחרות ישירות בסדרת 3000 של נוידיה, והיא הראשונה לכלול תמיכה בניתוב קרניים בזמן אמת.
בדומה לסדרת 3000, גם כרטיסי סדרה זו סבלו מבעיות זמינות בעקבות המשבר בזמינות השבבים שהחל ב-2020 בעקבות מגפת הקורונה והביקוש ההולך וגובר למטבעות קריפטוגרפיים.
זיכרון RAM.
ב-7 באוגוסט 2011 הרחיבה AMD את מותג ה-Radeon לתחום זיכרונות ה-RAM. זיכרונות אלו פונים לשוק הגיימרים ומשתמשים בטכנולוגיית DDR3.
יקטן