1959年の就役以後、レーニンは北極海航路確保に活躍したが、1965年2月に原子炉の冷却水が失われる原子炉事故が発生した。この事故は炉心溶解寸前の深刻な事態であり乗組員が最大で30名死亡するなど大きなダメージを受けた。1967年にも原子炉が事故を起こしたため、事故を起こした原子炉は北極海のノヴァヤゼムリャ付近の海域に投棄処分された。この事故を機にレーニンは大改装が行われ原子炉が新型に交換された。これらの工事は1970年春までに完了したが、事故の詳細が明らかになったのはソ連崩壊以後のことであった。この事故の影響で、レーニンは1966年から1972年まで任務から離れていた。1971年5月-6月、レーニンとディーゼル砕氷船「ウラジオストック」による高緯度海域踏破が行われ、この時のデータを基に1970年代末-1980年代初めの北極海航路通年運航が実現した。1974年4月10日には、船として初めてレーニン勲章を受賞した。レーニンは外壁の磨耗による老朽化を理由に、1989年に退役した。その後、母港のムルマンスクに係留されており、2005年からは博物館船となっているほか、サンクトペテルブルクで博物館船にする構想がある。大規模な事故を起こしたレーニンだが、ソ連およびロシアではそのデータを活かしてアルクティカ級砕氷船などの原子力砕氷船を建造しており、レーニン以外に大規模な事故は起こした船は無い。
船体は水密防壁により12の区画に分けられており、船体外側は二重底から上甲板まで延びる隔壁で囲まれていた。船体には肋骨構造が広く用いられており、耐氷補強帯とその上下は高張力鋼製の外板で補強されていた。さらに、鋳鋼溶接構造の船首材（30t）と船尾材（86t）が船体を氷から守るようになっていた。この船体により、厚さ約1.5mの氷を割ることができた。
レーニンでは原子炉で蒸気を発生させ、その蒸気で発電し電気モーターでスクリューを回転させ推進する原子力電気推進方式を採用していた。最初に搭載された3基のOK-150原子炉（44,000軸馬力）は、ソ連初の原子力潜水艦であるノヴェンバー型原子力潜水艦に搭載されたVM-A加圧水型原子炉と同型であった。全速力を出すには2基の原子炉で十分だったが、3基搭載したのは、もう1基の原子炉を整備や研究に用いるためである。だが、この原子炉は耐用年数が低く頻繁な点検と分解が必要だったゆえに、一次冷却水が漏れた際の緊急冷却システムなどが無く、一次冷却水システムが故障した際はすぐにメルトダウンする恐れがある、安全性に問題がある原子炉だった。これらの原子炉は1965年の事故後、1967年にも事故を起こしたため、6回目の航海を終えた1970年代初めまでに2基のOK-900原子炉に換装された。
ムルマンスクからベーリング海峡までに及ぶ北極海航路は、1932年から夏季のみ運航されていたが、1970年代になると結氷して航行不能になる冬季を含んだ通年の運航も求められるようになった。砕氷船は強力な推進力と長大な航続性能を要求されるため、ほぼ無限の航続力のある原子力船に適任であった。1954年から原子力砕氷船の建造計画が始まり、1956年8月25日に起工されて「レーニン」と命名された。1959年9月12日、レーニンはレニングラード（現・サンクトペテルブルク）のアドミラルティ造船所で竣工し、ソ連政府は全世界にその存在を発表した。
破界篇は全34作品、初参戦作は12作品。再世篇は全40作品、初参戦作は6作品。再世篇での参戦作品、破界篇での初参戦作品数はシリーズ最多となる。なお、『機動戦士ガンダム 逆襲のシャア』と『劇場版マクロスF 〜イツワリノウタヒメ〜』・『劇場版マクロスF 〜サヨナラノツバサ〜』は機体のみの登場。前作から参戦を見送られた作品が少ない上に新規作品も多いため、作品数が膨大な数となったが、前作から続投する作品から登場するのは主役回りのロボットやキャラクターが中心であり、登場時期も破界篇の中盤以降になる。また前作で登場した『マジンガーZ』とその続編（『グレートマジンガー』『UFOロボ グレンダイザー』）、『ゲッターロボG』、『交響詩篇エウレカセブン』は、それぞれ『真マジンガー 衝撃! Z編』、『真(チェンジ!!)ゲッターロボ 世界最後の日』、『交響詩篇エウレカセブン ポケットが虹でいっぱい』といったリメイク・アナザー作品と入れ替わる形で外れており、シナリオ上でも両作間を並行世界としている。『創聖のアクエリオン』からは、ソーラーアクエリオンの武器として『劇場版アクエリオン ─壱発逆転篇─』より「壱発逆転拳」が新たに登場した。ストーリーの性質上、これまでのシリーズにおいては敵勢力として扱われる傾向の強かった勢力が、初めから味方勢力として登場するのが特徴。『新機動戦記ガンダムW』の主要人物を始め、『機動戦士ガンダム00』のソレスタルビーイング・『コードギアス 反逆のルルーシュ』の黒の騎士団といった、作中において敵・味方の両方の側面を持つ勢力が該当する。独特な設定ゆえ特殊な世界観をもち、物語の展開で空白期間が10年程度ある『天元突破グレンラガン』と『真(チェンジ!!)ゲッターロボ 世界最後の日』は、暗黒大陸(後述)と呼ばれる隔離された区画を設けることで、その設定と世界観を再現している。また、『コードギアス 反逆のルルーシュ』も日本列島を2つ存在させ、その片方をエリア11とすることで世界観を再現している。本作が2部構成となっている性質上、大半のZシリーズ編入作品は破界篇では途中までのストーリー再現に留まる。なお、原作が2部構成となっている『コードギアス 反逆のルルーシュ』・『機動戦士ガンダム00』と、前半と後半で展開が大きく分かれる『天元突破グレンラガン』は前編のみが扱われることが予めアナウンスされていた（『天元突破グレンラガン』以外は別作品扱い）。『天元突破グレンラガン』（劇場版は除く）の版権表記にはゲームメーカーのコナミデジタルエンタテインメントが表記されている。スーパーロボット大戦シリーズの発売元であるバンダイナムコゲームスと競合関係にある会社の版権表記が付くのは『電脳戦機バーチャロン』シリーズ・『機獣創世記ゾイドジェネシス』に続き、3例目。『装甲騎兵ボトムズ』は放映当時スポンサーがタカラだったが、2000年以降はバンダイから玩具やゲームが発売されている。再世篇で登場する「アンチ・グレンラガン」は出典が『天元突破グレンラガン』となっているが、実際は同作には登場していない。これは原作ストーリーとは異なる展開となっている本作に合わせるため、原作の脚本家である中島かずきが設定を、監督の今石洋之とアニメーターの雨宮哲がデザインを担当して作られた、本作オリジナルのメカである。