初音ミクを題材にしたゲーム作品では、 クリプトン・フューチャー・メディアのバーチャルシンガーソフトウェア『初音ミク』のゲーム媒体における出演作品を記載する。

この記事では、ゲーム作品を掲載しています。それ以外の情報については下記のページをご参照ください。
 初音ミクのメディア展開
 初音ミクを題材にした書籍
 初音ミクの音楽コンテンツ

主演ソフト・アプリ

SEGA feat. HATSUNE MIKU Project 
 初音ミク -Project DIVA-シリーズ（セガゲームス、セガ・インタラクティブ）
 初音ミクのコンシューマソフト初主演作品。PSP用として発売されたが、PS3、アーケード、PS Vita、PS4、Switch用と多数の続編が発売されている。
初音ミク -Project Diva-（2009年7月2日、PlayStation Portable）
初音ミク -Project DIVA- 2nd（2010年7月19日、PlayStation Portable）
初音ミク -Project DIVA- extend（2011年11月10日、PlayStation Potable）
初音ミク -Project DIVA- f（2012年8月30日、PlayStation Vita）
初音ミク -Project DIVA- ドリーミーシアター（2010年6月24日、PlayStation 3） - PSP版「Project Diva」の連動作品。
初音ミク -Project DIVA- ドリーミーシアター 2nd（2011年8月4日、PlayStation 3） - PSP版「Project DIVA 2nd」の連動作品。
初音ミク -Project DIVA- ドリーミーシアター extend（2012年9月13日、PlayStation 3） - PSP版「Project DIVA extend」の連動作品。
初音ミク -Project DIVA- F（2013年3月7日発売、PlayStation 3）
初音ミク -Project DIVA- F 2nd（2014年3月27日発売、PlayStation 3・PlayStation Vita）
初音ミク -Project DIVA- Arcade（2010年6月23日、アーケード）
初音ミク -Project DIVA- Arcade Future Tone（2013年11月21日、アーケード）
初音ミク -Project DIVA X-（2016年3月24日、PlayStation Vita）
初音ミク Project DIVA Future Tone（2016年6月23日、PlayStation 4）
初音ミク -Project DIVA X HD-（2016年8月25日、PlayStation 4）
初音ミク Project DIVA Future Tone DX（2017年11月22日、PlayStation 4）
初音ミク Project DIVA MEGA 39's（2020年2月13日、Nintendo Switch）
初音ミク Project DIVA MEGA 39's+ (2022年5月27日、Steam)
 初音ミク and Future Stars Project mirai（セガ）
 2012年3月8日発売のニンテンドー3DS用音楽ゲーム。デザインがグッドスマイルカンパニーの販売しているデフォルメフィギュア「ねんどろいど」シリーズに沿っており、AR機能にも対応。
 ミクフリック（セガ）
 iOS用アプリ。初音ミクのPVに合わせフリック入力で歌詞を入力するリズムゲーム。2012年3月9日に「ミクフリック」が発売、2012年8月10日に「ミクフリック／02」が発売された。2017年9月29日終了。
 初音ミク ライブステージ プロデューサー（セガ）
 ライブハウスのプロデューサーとして初音ミクを育成するスマートフォン向けのシミュレーションゲーム。2012年11月22日にAndroid版が、2012年12月6日にiOS版が配信された。2015年3月サービス終了。
 初音ミク VRフューチャーライブ（セガゲームス）
 PlayStation VR対応ソフト。ミクのライブをVRで鑑賞できる。
プロジェクトセカイ カラフルステージ! feat.初音ミク（セガ、Colorful Palette）
スマートフォン用ゲーム。通称：プロセカ。2020年9月30日配信開始された。リズム&アドベンチャーゲーム。

クリプトン系 
 初音ミク ボカロ×ライブ!（クリプトン）
 プロデューサーとして初音ミクをはじめとするVOCALOIDのキャラクターを育成する携帯電話向けの育成型シミュレーションゲーム。Mobageで2010年5月20日より、GREEで同年8月10日より提供されている。現在はサービス終了。
 初音ミク ぐらふぃコレクション（クリプトン）
 VOCALOIDのキャラクターたちを題材とした携帯電話向けのカード育成型シミュレーションゲーム。Mobageで2012年2月20日より提供されている。mixiで2013年3月11日より提供されている。現在はサービス終了。
 初音ミク ぐらふぃコレクション　なぞの音楽すい星（クリプトン）
 VOCALOIDのキャラクターたちを題材としたスマートフォン用のカード育成型ロールプレイングゲーム。2014年10月28日にAndroid版が、2014年10月30日にiOS版が配信された。2020年6月30日終了。
 初音ミク ロジックペイント -ミクロジ-（クリプトン）
 スマートフォン用ゲーム。2020年3月6日発売。パズルをクリアすることでイラストが鑑賞できる。
初音ミク -TAP WONDER-（エイチーム、クリプトン・フューチャー・メディア）
スマートフォン用ゲーム。通称：ミクたぷ。2020年6月25日に配信開始された。タップ＆LIVEゲーム。
初音ミク みんなで大富豪（クリプトン・フューチャー・メディア）
 スマートフォン用ゲーム。2021年6月24日に配信開始された。トランプゲーム「大富豪」になっていて、Bluetooth通信による対戦も可能。

それ以外 
Miku Miku Hockey （ソニー・コンピュータエンタテインメント）
2013年9月10日にPlayStation Plusで限定配信されたPlayStation Vita用ソフト。ARマーカーを使用して初音ミクと対戦するホッケーゲーム。2014年02月13日にはバージョンアップ版となるMiku Miku Hockey 2.0が通常配信された。
 初音ミク VR（Degica）
 VR対応ソフト。2018年3月9日にSteam版が、2019年12月5日にPlayStation VR版が配信された。

コラボ 
 13歳のハローワークDS（デジタルワークスエンターテインメント）
 初音ミクコンシューマソフト初出演となる、2008年5月29日に発売されたニンテンドーDS用ゲームソフト。ミュージシャンとして登場し、主人公の加藤ミク（初音ミクとは同名だが関連はない）の職業体験を案内する。
 バーチャファイター5 R（セガ）
 2008年7月から稼動したアーケード用格闘ゲーム。キャラクターに装着できるカスタマイズアイテムの1つとして初音ミク、鏡音リン&レンのぬいぐるみ（ねんどろいどと同一デザイン）が追加された。アイテムを装着したキャラクターが相手に勝ったり負けたりすると、状況にあった音声が流れる。
 ファンタシースターZERO（セガ）
 2008年12月発売のニンテンドーDS用ゲームソフト。特典アイテムに「Project DIVA」のコラボで「みっくみくのネギ」が登場。
 ころがしパズル塊魂（バンダイナムコゲームス）
 2009年3月25日に配信開始のニンテンドーDSiウェアころがしパズル塊魂のテーマ曲（ステキソング）として初音ミクによる楽曲「愛のカタマリー」を使用。
 ファンタシースターポータブル2、同インフィニティ（セガ）
 2009年12月3日発売のPlayStation Portable用ゲームソフト。特典アイテムに初音ミクのコスチュームが登場。
 テイルズ オブ グレイセス、同エフ（バンダイナムコゲームス）
 2009年12月10日発売の任天堂Wii（無印）、SCE PlayStation 3（エフ）用RPGソフト。ヒロインキャラクターのソフィ用のダウンロードコンテンツとして初音ミクの衣装が400Wiiポイントで配信される。
 らき☆すた ネットアイドル・マイスター（角川書店）
 2009年12月23日発売。初音ミクが登場するシーンがあるほか、後述のOVAで登場した、初音ミクのコスチュームをまとった柊かがみが登場する場面がある。また、初回限定版特典の1つに「“泉こなた×初音ミク”ネットアイドル・コラボTシャツ」が含まれている。
 太鼓の達人ぽ〜たぶるDX（バンダイナムコゲームス）
 2011年7月14日発売。セガとのコラボとして「初音ミク -Project DIVA-2nd」に収録されている「初音ミクの激唱」を収録。背景に初音ミクが登場するほか、和田どん・和田かつの初音ミク衣装も収録する。
 THE IDOLM@STER 2（バンダイナムコゲームス）※PS3版
 発売と同時の2011年10月27日配信のDLC「ミクオリジナル」で、アイドルマスターのキャラクターが着ることの出来る初音ミクの衣装と、ステージシーンで歌って踊る初音ミク本人を登場させることができる。ミクの持ち歌は「ワールドイズマイン」で、他のキャラクターは使用できない。協力としてセガと「初音ミク -Project DIVA-」がクレジットされている。
 2012年2月1日にはDLC「ミクアペンド」が配信され、「ミクオリジナル」同様にアイドルマスターのキャラクターと初音ミクが着ることのできる衣装と、「メルト」を歌って踊るステージシーンの閲覧が可能となる。
 セブンスドラゴン2020（セガ）
 2011年11月23日発売。三輪士郎がデザインした「初音ミク2020」が謎の歌姫としてゲーム中に登場する。主題歌「SeventH-HeaveN」を初音ミク2020が歌うほか、ゲーム中のBGMの初音ミク2020が歌うバージョンも用意されている。
 龍が如く5 夢、叶えし者（セガ）
 2012年12月6日発売。月見野で、「Project mirai」の初音ミクの雪像が登場。また、ゲームセンターではUFOキャッチャーで初音ミクのフィギュアをゲットできたり、澤村遥が初音ミクのコスプレをしてダンスバトルを仕掛けてくる。
スーパーロボット大戦UX（バンダイナムコゲームス）
2013年3月14日発売。後述（オンラインゲーム・各種ゲームサービスとのコラボレーション等）の通り、電脳戦機バーチャロンから参戦しているバーチャロイドのフェイ・イェンとコラボレーションした機体「フェイ・イェンHD」が登場する。また？？？名義でフェイの心の中にも登場。
チャリ走DX3 タイムライダー（スパイシーソフト）
2014年12月17日発売。2015年1月7日より初音ミクとのコラボステージやサウンドなどが配信された。
 ペルソナ4 ダンシング・オールナイト（アトラス）
2015年6月25日発売。2015年8月27日より副島成記デザインの初音ミクが歌って踊る「Heaven feat.Hatsune Miku（ATOLS Remix）」が配信された。本楽曲は『P4』本編のダンジョンで流れた曲「Heaven」をATOLSがリミックスしたもの。
 めがみめぐり（カプコン）
2016年12月8日ダウンロード配信開始。2017年3月1日より箕星太朗デザインの初音ミクコラボ衣装がダウンロードコンテンツとして配信された。
スペースチャンネル5 VR あらかた★ダンシングショー（グランディング）
2020年2月26日発売。2020年7月27日よりオリジナルデザインの初音ミクが登場してプレイヤーとうららを含めた3人で踊れるステージや、うらら用の「スペース39版コスチューム」、ほかのキャラクターに着替えられる「着ぐるみ」などが収録された『スペース 39miku パック』というダウンロードコンテンツとして配信された。

オンラインゲーム・各種ゲームサービスとのコラボレーション等 
 まいにちいっしょ/週刊トロ・ステーション（ソニー・コンピュータエンタテインメント）
 PlayStation 3ソフト『まいにちいっしょ』で配信されている情報番組トロ・ステーションの第373回（2007年11月16日）にデフォルメキャラクターの「はちゅねミク」がゲスト出演し、歌声も披露した。また、この登場からちょうど1年後「まいにちいっしょ2周年企画 トロステ24時間マラソン」の第15区（2008年11月16日配信）に鏡音リン・レンとともにゲスト出演した。この回では通常の大きい姿で出演したが、「はちゅねみく」の姿も登場している。
 釣りパラダイス!（SEモバイル・アンド・オンライン）
 オンラインゲーム。2007年12月21日から2008年1月25日までの間、「釣りパラダイスfeat初音ミクキャンペーン」と銘打ちゲーム中に初音ミクが歌うテーマソングを流したり、ゲーム中に使用できる初音ミクコスチューム、ねぎ釣り竿などの配布が行われた。
 ゲムトモ（Razest）
 2008年3月に期間限定で初音ミクのアバターの配信、クリプトンの運営する携帯電話用サイト「まぜてよ★生ボイス」へ初音ミクを題材にしたモバイルゲームの提供が行われた。2009年4月には期間限定で初音ミクと巡音ルカの登場するモバイルゲームの提供が行われている。
 スカッとゴルフ パンヤ（GMOゲームポット）
 2008年5月に期間限定アイテムとして初音ミクのコスチュームが販売され、ガチャっとポンタ（有料くじ引き）のレア景品としてネギクラブセットが実装された。2009年6月にも同じ衣装が再発売され、また、同年7月には同ゲームの韓国版でも初音ミクの衣装が販売された。2011年11月には、アペンド衣装と雪ミクの衣装が販売され、Webガチャのレア景品として冷凍ネギクラブセットが実装された。2014年には雪ミク2014がルーシア向けに実装され、後に雪ミク2012もクー向けに実装された。なお、雪ミク2013はスカートの丈が長く、技術上の理由により実装は見送られた。
 トキメキファンタジー ラテール（GMOゲームポット）
 2009年11月に期間限定アイテムとして初音ミクのコスチュームが販売され、ねんどろいど ぷちの初音ミク、鏡音リン・レン、巡音ルカが実装された。2011年3月にもコスチュームの販売が行われた。
 2014年には歴代雪ミクが実装予定である。
 ミュージックガンガン!（タイトー）
 2010年4月26日稼動のバージョンアップ版「ミュージックガンガン!曲がいっぱい☆超増加版!」で、初音ミクがゲストキャラクターとして登場し、ユーザーから募集した楽曲とロード画面のイラストが収録される。また、続編である「ミュージックガンガン!2」にも初音ミクが登場している。
 R-TUNED：Ultimate Street Racing（セガ）
 ゲームを進めると初音ミクのキャラバイナルが登場する。初音ミクが描かれている車はマツダ・RX-7（FD3S)、トヨタ・セリカ、ホンダ・S2000、スバル・インプレッサ、三菱・エクリプス。
 TinierMe、アットゲームズ（ジークレスト）
 セルフィ（動くアバター）のアイテムが登場するほかスペシャルステージで楽曲を配信するライブイベントを開催。英語版のTinierMeで2010年7月20日より、日本語版のアットゲームズでは8月3日より開始。また、KarenTのジャケットを集めるイベントが開催された。
第2弾以降は-Music Festa-と題し、PVに登場する衣装が販売された。
第2弾 -Music Festa-「1925」（とみー(T-POCKET)/イラスト：ちほ）、「ワールドイズマイン」（supercell）
第3弾 -Music Festa 2-「サイハテ」（小林オニキス）、「夢みることり」（はやや）、「カンタレラ」（WhiteFlame(黒うさ)）
第4弾 -Music Festa 3-「忘却アリス」（PolyphonicBranch/BUZZ）、「VOiCE」（ラヴリーP/動画：ニョホホ）
第5弾 -Music Festa 4-「千本桜」（黒うさ/イラスト：一斗まる/動画：三重の人）、「グロリアス・ワールド」（蝶々P）、アペンド衣装、雪ミク
第6弾 -Music Festa 5-「からくりピエロ」（40mP）、「恋愛フィロソフィア」（黒うさP/イラスト：一斗まる/動画：三重の人）、「キャットフード」（doriko/イラスト：nezuki）
第7弾 -Music Festa 6-「雪ミク2013」（虹汰）、「ロミオとシンデレラ」（doriko/イラスト：nezuki）、Bad ∞ End ∞ Night（ひとしずく×やま△）

ai sp@ce（ドワンゴ）
メグッポイドとともに2010年9月7日よりアイテムを集めることで初音ミクのコスプレ衣装との交換が可能なキャンペーンが開催された。
電脳戦機バーチャロンシリーズ（セガ）
『月刊ニュータイプ』2011年2月号の誌上で、同作に登場するフェイ-イェンを初音ミク風にアレンジしたイラスト「フェイ-イェンHD」が登場。『初音ミク -Project DIVA- extend』ではコラボモジュールの一つ「フェイ-イェン スタイル」でフェイ-イェン風のコスチュームを初音ミクが着ることになる。フェイ・イェンHDは2013年3月14日発売のゲーム『スーパーロボット大戦UX』にも登場している。
アルテイル バトルRPG、アルテイルネット（GMOゲームポット）
アルテイル バトルRPGでは2011年9月26日から「初音ミク」コラボキャンペーンが開始され、全3弾まで行われた。アルテイルネットでは2011年10月17日から「初音ミク」コラボキャンペーンが開始され、全7弾まで行われた。いずれも著名イラストレーターが「初音ミク」を描き下ろしているが各ゲーム・コミュニティサイトで使用されるイラストはほぼ同じものである。
Ameba Pico Virtual World（サイバーエージェント）
2011年11月24日より2012年1月26日までコラボレーションが開催された。ボーカロイドのキャラクターに仮装できるバーチャル上のアイテムが入手できる「初音ミクガチャ」、設ステージにキャラクターが現れるイベントが行われるほか、ポイント交換によるアイテム「初音ミクうちわ」なども配布。
 ファンタシースターオンライン2（セガ）
 2012年7月4日にPC版、2013年2月28日に発売のPS Vita版。同年4月10日のアップデート後よりコラボアイテムとして初音ミクの髪形と衣装、ミクダヨーのマグが登場。以降も、『初音ミク -Project DIVA-』とのコラボとして2014年7月16日には他のクリプトンのVOCALOIDキャラのコラボアイテムを加えたスクラッチ、2014年7月23日にはゲーム内の「アークス・ロビー」で主題歌「Living Universe」を巡音ルカと共に歌って踊るスペシャルコラボライブが開催。2020年11月25日には過去のコラボアイテムの再販と前回未実装だった他のクリプトンのVOCALOIDキャラのコラボアイテムのスクラッチが販売。
マビノギ(ネクソン)
2013年1月17日より2月14日までコラボレーションイベント、アイテムの販売などを実施。以降も、『初音ミク -Project DIVA-』とのコラボとして2014年7月16日には他のクリプトンのVOCALOIDキャラのコラボアイテムを加えたスクラッチ、2014年7月23日にはゲーム内の「アークス・ロビー」で主題歌「Living Universe」を巡音ルカと共に歌って踊るスペシャルコラボライブが開催。2020年11月19日には過去のコラボアイテムの再販と前回未実装だった他のクリプトンのVOCALOIDキャラのコラボアイテムのスクラッチが販売。
 モンスターハンターフロンティアG（カプコン）
 2013年4月17日発売開始。キーボードを模した狩猟笛とメガホンを模したハンマー及び初音ミクの衣装の防具のセット。なお、男性ハンター用の防具も用意されているが、女性用のものとほぼ同じデザイン(ツインテールの髪型及びノースリーブの上着にミニスカート)である。
 狩りとも（GMOゲームポット）
 コラボレーションイベントが催され、2013年6月27日にキャラクター・ボーカル・シリーズのユニットをGETできるガチャが登場し、7月31日まで利用可能だった。
攻城戦記◆バハムートグリード(コアエッジ)
2013年9月19日より9月22日までコラボレーションイベント「囚われし歌姫たち～1～」、10月7日より10月14日まで「囚われし歌姫たち～2～」が開催されカードが配布された。
 三国志パズル大戦（Cygames）
 ネイティブアプリ『三国志パズル大戦』で2013年12月16日～29日にかけてコラボレーションを実施。ゲーム進行中に『三国志パズル大戦』のキャラクター衣装に身を包んだ「鏡音リン」、「鏡音レン」、「巡音ルカ」、そして最後に「初音ミク」が現われる。「初音ミク」は、三国志の世界に舞い降りた可憐な仙女という設定になっている。。2014年2月3日～16日にかけて第2弾が実地され「雪ミク」も登場致した。
 Paperman（GMOゲームポット）
 2014年1月から開始され、初音ミク、鏡音リン・レン、巡音ルカ、KAITO、MEIKO V3、雪ミク2014の各衣装と武器が実装された。
 神撃のバハムート（Cygames）
 Mobageで配信されているソーシャルゲーム。2014年1月からコラボキャンペーンが開始され、初音ミクのカードが配信された。カードはオリジナル楽曲を視聴することができる。
 ファンタジーアース ゼロ（GMOゲームポット）
 2014年5月23日から開始され6月23日の定期メンテナンス開始まで、『初音ミク』をはじめとしたボーカロイドたちをモチーフとした衣装（防具やアクセサリー）が登場した他、コラボレーション期間中、ゲーム内の「システム＞オプション＞操作」タブから、『初音ミク』がデザインされたチャットエモーションに変更することができた。
ディバインゲート（ガンホー・オンライン・エンターテイメント）
2014年6月24日から7月6日にかけてコラボレーションしたイベントエリアが4回あり、『ディバインゲート』のお馴染みのユニットがバーチャル・シンガーに扮した姿で各ダンジョンに登場する。初音ミクとしてはコラボスクラッチのユニットとして配布される。探索シーンとボス戦それぞれのBGMが、初音ミクが歌うオリジナル楽曲になっている。初音ミクとしてはコラボスクラッチのユニットとして配布される。また、「初音ミクコラボ」の各イベントエリアの初級クエストクリア時にそれぞれ1体もれなく「はちゅねミク」が貰えた。また、2014年7月11日から7月14日まで「初音ミク」コラボレーション企画のイベントエリアに、降臨ダンジョン「初音ミクエリアV」が登場する。ディバインゲート零でも2017年にコラボした。
ポケットランド（ジークレスト）
2014年6月24日より「初音ミク」らバーチャル・シンガーキャラクターとのコラボレーション企画が開始された。その後も度々コラボしている。
メイプルストーリー（ネクソン）
2014年8月27日から2014年9月24日まで初音ミク』をはじめとしたバーチャル・シンガーとのタイアップ企画が開始された。
ブレイブ フロンティア（エイリム）
2014年10月9日から10月23日まで“初音ミク”とのコラボレーションイベントを実施した。新要素を含んだ復刻コラボも行われている。
ぼくのレストラン3（Enish）
2014年10月15日から11月14日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。
ガルショ☆（Enish）
2014年10月16日から11月16日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。
ぼくのレストランII（Enish）
2014年10月29日から11月29日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。
ウチの姫さまがいちばんカワイイ（サイバーエージェント）
2014年11月18日から12月8日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。新要素を含んだ復刻コラボも行った。
チャリ走DX2 ギャラクシー（スパイシーソフト）
アプリ版で2014年12月8日から2015年1月5日まで『初音ミクぐらふぃコレクション　なぞの音楽すい星』とのコラボレーションを実施した。
料理の鉄人～新たな挑戦者達～（Enish）
2015年2月12日から3月12日まで“初音ミク”とのコラボレーションキャンペーンを実施した。
プラチナ☆ガール（Enish）
2015年2月21日から3月21日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボキャンペーンを実施した。
ケリ姫スイーツ（ガンホー・オンライン・エンターテイメント）
2015年4月30日より2015年5月15日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボレーション企画が開始された。また、2016年8月29日から9月12日まで「マジカルミライ 2016」開催記念コラボを実施。その内、コラボステージ『初音ミク音楽祭！』ではバーチャル・シンガーたちが歌う本コラボオリジナルの楽曲『カラフル』『うららか』『メグナルナ』がBGMとして流れた。なお、以後も度々コラボしている。また、それ以降毎年「マジカルミライ」が開催されている年にはコレボレーション企画が行われている。
AC版グルーヴコースターシリーズ（タイトー）
『2 HEAVENLY FESTIVAL』において2015年7月27日から8月9日まで初音ミクの課題曲が配信。クリア状況により初音ミクをモチーフとした称号などが入手できた。これ以降もコラボイベントが定期的に開催されており、『3EX DREAM PARTY』ではイベント報酬として初音ミクをナビゲーターにセットできるようになった。ボイスは藤田咲による新録となっており、イラストはタイトーのプライズ初音ミク四季シリーズからの出典となっている。
乖離性ミリオンアーサー（スクウェア・エニックス）
2015年8月31日から9月30日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。2016年に復刻コラボ、2017年に雪ミクとコラボ。
クイズRPG 魔法使いと黒猫のウィズ（コロプラ）
2015年10月30日から11月30日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。イベントクエストでは、DECO*27とMitchie Mによる書き下ろし楽曲がBGMとして流れた。ユーザーの要望がつのり、第2弾が2017年3月10日から4月9日まで行われた。
アイカツ!（バンダイ）
2015年10月稼働開始の「2016シーズン」とタイアップし、同年11月26日よりミクのインカムが手に入るカードの無料配布、期間限定ステージやコラボドレスカード、コラボマイキャラパーツのリリースを行うほか、2016年1・2月開催のプロジェクションマッピングとホログラムによるライブイベント「アイカツ! LIVE☆イリュージョン 3大ドリームマッチ♪」にもゲスト出演する。
クラッシュフィーバー（ワンダープラネット）
2016年1月29日から2月12日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。tilt-sixによる書き下ろしのBGMがコラボ内容に含まれた。以降も年1回、コラボしていて2021年で6度目になる。
スクールガールストライカーズ（スクウェア・エニックス）
2016年1月29日から2月18日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。第2弾が2016年2月13日から2月18日まで。
デジタルバッティング スラッガーズ（KEN DREAM WORKS）
2016年2月1日より札幌にあるデジタルバッティング スラッガーズでSNOWミクがピッチャーとして登場した。フルカラーLEDで描かれる“SNOWミク”のモーションに合わせ、最高130キロの剛速球が飛び出す。
消滅都市（Wright Flyer Studios）
2016年2月10日から2月24日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。八王子PのオリジナルBGMが使用された。大型アップデートされた『消滅都市2』でもコラボしている。
デッド オア アライブ エクストリーム3（コーエーテクモゲームス）
2016年3月25日から『初音ミク -Project DIVA-』とのコラボグラビア壁紙が、2016年5月12日から同コラボのPS4/PS Vita向けテーマが配信。 コンシューマーゲームであるが、ゲーム内の配信ではなくオンラインサービスへの提供である。
フィギュアヘッズ（スクウェア・エニックス）
2016年8月25日から10月20日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。内容の一つとしてオリジナルソング「figure.」（作詞・作曲：sasakure.UK）もゲーム内で提供された。
ユニゾンリーグ（エイチーム）
2016年9月7日から9月21日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。以後も度々コラボしている。
タワー オブ プリンセス（フィールズ）
2016年9月8日から9月29日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。
ステーションメモリーズ!（モバイルファクトリー）
2016年12月12日から2017年1月10日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。また、2017年2月3日から2月28日まで「SNOW MIKU 2017」開催記念コラボを、同年9月1日から9月4日まで「マジカルミライ 2017」開催記念コラボを実施。「マジカルミライ 2021」とのコラボで、イベント開催期間に合わせ2021年10月22日から11月7日まで一部復刻のあるコラボを実施し、ブラウザ版の『駅メモ! Our Rails』でも同内容を実施。
LINE レンジャー（LINE）
2017年2月1日から2月28日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。
アルテイルクロニクル（コアエッジ）
2017年4月18日から5月30日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。第2弾が2018年4月10日から5月8日まで。コラボクエストのBGMにはコラボオリジナル楽曲が使用され、第1弾では「瞬速☆最強理想論」（楽曲：tilt-six）、第2弾では「センセーションはおわらない！」（楽曲：キノシタ）が流れていた。
＃コンパス 戦闘摂理解析システム（NHN PlayArtとドワンゴ）
2017年4月27日から『初音ミク』をコラボレーションとして新ヒーローとして追加した。また、コラボレーションを記念し、ゲームのキャラクターVoidollのテーマソングの「ダンスロボットダンス」（ナユタン星人 作詞・作曲）という楽曲を使用したオリジナルTVCM「＃コンパス 東京疾走」編が放送された。新要素を含んだ復刻コラボも後に開催され、2022年までに第6弾まで行われた。
ヴァルキリーコネクト（エイチーム）
2017年5月25日から6月15日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。イベントでは「初音ミク」仕様の演出として、 ゲーム内のBGMに「39」（作詞：DECO*27 作曲：sasakure.UK）を採用している。
白猫テニス（コロプラ）
2017年8月16日から8月31日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。
白猫プロジェクト（コロプラ）
2017年8月31日から9月21日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。また、本コラボを紹介するCMで、本作の主題歌「Stand Up！」（あさのますみ作詞・大川茂伸作曲および編曲・Mitchie Mアレンジ）を初音ミクが歌って踊った。
ゴシックは魔法乙女〜さっさと契約しなさい!〜（ケイブ）
2017年8月31日から9月28日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。「オノマペット」の本ゲームアレンジverの楽曲が使用された。2018年に復刻コラボ。
アンジュ・ヴィエルジュ 〜ガールズバトル〜（セガゲームス）
2017年9月15日から10月4日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。コラボのひとつのイベントストーリーでは本作の主題歌「Love is MY RAIL」（畑亜貴作詞・白戸佑輔作曲）の初音ミク歌唱バージョンが特別にBGMになっている。新規コラボが2018年5月8日から5月18日まで開催。
StraStella（ネクソン）
2017年10月31日から11月28日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。2017年に復刻されている。コラボの内の一つとして、一定条件達成で『StraStella』の主題歌「Shooting Star」などの楽曲をミクが歌って踊る、LIVE 映像コンテンツが提供された。
エレメンタルストーリー（Studio Z）
2017年11月15日から12月1日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。「初音ミクの消失」「白い雪のプリンセスは」「ストリーミングハート」の楽曲が使用された。
デスティニーチャイルド（ステアーズ）
2018年1月31日から2月21日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。コラボイベント用に「だよねだよね」（ESTi 作詞・作曲）という楽曲が書き下ろされた。翌年は雪ミクとコラボした。
ぷよぷよ!!クエスト（セガゲームス）
2018年3月9日から3月19日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。「Packaged」「Tell Your World」「カラフル×メロディ」の楽曲が使用された他、ぷよぷよの楽曲「時空を超えて久しぶり！」が「時空を超えて久しぶり！feat.初音ミク」としてコラボ楽曲になって登場した。翌年は雪ミクとコラボした。
バンドリ! ガールズバンドパーティ!（ブシモ）
2018年4月25日から放送の本作の実写CM「飯豊まりえ×初音ミク×みくみくにしてあげる♪【してやんよ】篇」に初音ミクが出演。同日から同CMで使用の「みくみくにしてあげる♪【してやんよ】」（Pastel*Palettesによるカバー）がゲーム内楽曲として登場した。
同年8月にはゲーム内コラボが行われ、カバー楽曲として「ロストワンの号哭」（Afterglow）、「エイリアンエイリアン」（ハロー、ハッピーワールド！）、「ロミオとシンデレラ」（Poppin'Party）が追加された。楽曲のジャケットイラストには楽曲のイメージに合わせてデザインされた新規衣装のキャラクターたちが描かれ、それに合わせた初音ミク（「エイリアンエイリアン」と「ロミオとシンデレラ」）と鏡音リン・レン（「ロストワンの号哭」）も描かれた。
神無月（MorningTec Japan）
2018年5月9日から6月8日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。
実況パワフルサッカー（コナミ）
2018年6月12日から6月27日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。コラボイベントではBGMが初音ミクの歌うオリジナル曲「未完成ファンタジスタ」（作詞・作曲：杉下トキヤ（Last Note.））が流れた。2019年にも新要素を含んだ復刻コラボも行われている。
アラド戦記（ネクソン）
2018年6月20日から7月18日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。コラボの一環として初音ミクの楽曲をBGMに変更できた。
グリモア〜私立グリモワール魔法学園〜（アプリボット）
2018年6月25日から7月11日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。コラボの一環として、ゲームの公式テーマソング「Chant de Vérité」（作編曲：伊藤翼・作詞：仰木日向）を40mPによるリミックスとして初音ミク使用で動画投稿サイトで配信された。
SOUL REVERSE ZERO（セガ・インタラクティブ）
2018年7月24日から8月7日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
アストロアンドガールズ（AN GAMES）
2018年8月1日から8月14日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。コラボを記念して、コラボPV『ディア・ストレリチア』（作詞：原戸ヨウ、作曲・編曲：ALICECUBE）がYouTubeに投稿された。
ミラクルニキ（テンセント）
2018年8月8日から9月2日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
アヴァベルオンライン（アソビモ）
2018年8月22日から9月19日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
ぱすてるメモリーズ（フリュー）
2018年10月6日から11月6日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。コラボ中はコラボクエストで「千本桜」や「えれくとりっく・えんじぇぅ」が流れた。
オンゲキPLUS（セガ・インタラクティブ）
2019年2月7日から2月20日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。
アルテイルNEO（コアエッジ）
2019年4月1日から4月26日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。本コラボのために「REVENGE DOLL 39」（作詞・作曲：DIVELA）が書き下ろされ、LRの初音ミクがカードがフィールドに登場すると戦闘用BGMとして流れた。
Cytus II（Rayark）
2019年5月31日から2020年5月31日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。
OVERHIT（ネクソン）
2019年8月1日から8月28日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。コラボの一つとして「初音ミク～バーチャル世界の歌姫～」イベントステージのボス戦に書き下ろされたオリジナル楽曲が流れた。
永遠の七日（DeNA）
2019年9月4日から9月18日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
ビーナスイレブンびびっど!（アメージング）
2019年9月12日から9月30日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
神魔の塔（タワー・オブ・セイバーズ、Mad Head Limited）
2019年9月9日から10月6日まで『初音ミク』とのコラボレーションに、台湾、香港、シンガポール、マレーシア、タイランド、マカオのみ実施、コラボ限定オリジナル曲「冀願唱頌」有り。
禍つヴァールハイト（KLab）
2019年10月31日から11月28日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。本コラボ用にピアプロでゲーム内BGMなどとして使用される楽曲募集が行われ、「クロユリの粛清」「シナリオライター feat.鏡音リン&鏡音レン」「Smile (feat. 巡音ルカ)」が採用されている。
にゃんこ大戦争（PONOS）
2020年3月9日から3月23日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。新要素を含んだ復刻コラボも行われており、2021年に4度目が開催。
少女☆歌劇 レヴュースタァライト -Re LIVE-（エイチーム）
2020年5月21日から28日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。内容の一つとして、コラボ限定の課題にDECO*27が手がける楽曲「ヒバナ feat. 初音ミク」が提供。
メイプルストーリーM（ネクソン）
2020年7月30日から8月13日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。内容の一つとしてゲーム内でリズムゲームが登場し、「ネトゲ廃人シュプレヒコール」「僕とストラトキャスター」「Ievan Polkka」の3曲が提供された。
ラストピリオド -巡りあう螺旋の物語-（Happy Elements）
2020年11月2日から23日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
トーラムオンライン（アソビモ）
2020年11月19日から2021年1月21日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。その一環として、オリジナル楽曲3曲がゲーム内特設ステージにて披露された。また、イベント前編後編に実装されていた装備ガチャの全部入りとなるガチャも、2021年1月1日から2021年1月31日の期間に販売。
 高能手办团（恺英网络）
 2021年3月2日から25日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。フィギュアストーリーの中国語版で中国国内専用ゲーム。コラボのために米库喵が作詞・作曲したテーマ曲「Energy Say High!」が流れた。
グランドサマナーズ（グッドスマイルカンパニー）
 2021年3月9日から31日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。
 凹凸世界（ガイアモバイル）
 2021年7月20日から8月10日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。2022年1月にも復刻開催した。
 ニンジャラ（ガンホー・オンライン・エンターテイメント）
 2021年10月7日から11月8日まで『初音ミク』らバーチャル・シンガーとのコラボを実施した。
 ブルーアーカイブ -Blue Archive-（Yostar）
 2021年11月3日から17日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。
フィギュアストーリー（Nuverse）
2021年11月28日から12月25日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。コラボレーションイベントを記念して、ゲームの登場人物をテーマに、作詞・作曲をオワタPが担当した「ミラクルエース!」、作詞・作曲をsasakure.UKが担当した「ディカダンス」が公開されている。高能手办团の日本版。
テトテ×コネクト（タイトー）
2021年12月1日から2022年3月31日まで『初音ミク』とのコラボレーションを実施した。楽曲やゲストパートナーとして等身大の「初音ミク」がゲームに登場するなどした。
LINE バブル2（LINE）
2022年2月15日から3月14日まで『初音ミク』らとのコラボレーションを実施した。
アリスフィクション
1月31日～2月14日まで『初音ミク』がゲーム内に登場した。マジカルミライ10th仕様のミクや雪ミクなどがゲーム内に登場した。

非電源ゲーム

トレーディングカードゲーム 
プレシャスメモリーズ
2013年3月9日よりムービックとエンスカイのトレーディングカードゲームに参戦している。スターターデッキとブースターパックの第1弾がまず発売され、「Part.2」のスターターデッキとブースターパックが2013年8月31日、「Part.3」のブースターパックが2015年3月9日に発売。他にキャラスリーブ、カードカタログといった関連商品も発売された。
ヴァイスシュヴァルツ
2013年3月9日よりブシロードのトレーディングカードゲームにコンピュータゲーム「初音ミク -Project DIVA -」が参戦している。「初音ミク -Project DIVA- f」のトライアルデッキがまず発売され、同ブースターパックが2013年3月30日、「初音ミク -Project DIVA- F 2nd」のブースターパックが2014年7月25日、「初音ミク -Project DIVA- X HD」のエクストラブースターが2017年12月1日に発売。「f」は後日、日本国内の公認大会では使用できないものの英語版も発売された。

リアル謎解きゲーム
初音ミク×謎解きゲーム supported by ナゾメイト マジカルミライクエスト
2014年8月22日から8月29日までナレッジシアター(グランフロント大阪 北館 Tower C 4階)にて受付、ナレッジキャピタル内で開催の周遊型リアル謎解きゲーム。初音ミク「マジカルミライ2014」OFFICIAL ALBUMのCD発売を記念して開催。ストーリーはない。
初音ミク×謎解きゲーム マジカルミライクエスト2017
2017年9月1日から9月3日まで幕張メッセ国際展示場1、2ホールで開催の周遊型リアル謎解きゲーム。「初音ミク『マジカルミライ 2017』」のイベントに合わせて開催。ストーリーはない。
マジカルミライクエスト 2019 ～Jump for ANSWER～
2019年8月9日から11日までインテックス大阪、8月30日から31日まで幕張メッセ 国際展示場で開催の周遊型リアル謎解きゲーム。「初音ミク『マジカルミライ 2019』」のイベントに合わせて開催。ストーリーはない。
SNOW MIKU 2020 × QLEAR QUEST 謎解きゲーム SNOW MIQUEST 2020 ～消えた楽器を探せ～
2020年2月8日から9日までさっぽろ雪まつりのエリア内で開催の周遊型リアル謎解きゲーム。「SNOW MIKU 2020」のイベントに合わせて開催。雪ミクと協力して消えてしまった楽器とラビット・ユキネ（雪ミクのペット）を探し出そうという設定。

TRPG
初音ミクTRPG（著：冒険企画局、出版：KADOKAWA/富士見書房）
ゲームデザインは河嶋陶一朗が務めた。2017年8月に「初音ミクTRPG ココロダンジョン」、 2017年12月に「初音ミクTRPG ココロセッション feat.鏡音リン・レン」発売。