スクフェスにも存在した「スマイル」「ピュア」「クール」の3つの属性に加え、新たに「アクティブ」「ナチュラル」「エレガント」の3つが追加され6つに増えた。また、属性とは別に作戦に影響する「ボルテージ（Vo）」「ガード（Gd）」「スキル（Sk）」「Sp」の4つのタイプが存在し、キャラクターには合計24通りの属性とタイプの組み合わせが存在している。
スクフェス同様、ライブパートは音楽ゲームではあるが、ゲームシステムは音楽ゲームより、育成や戦略に重点が置かれたものとなっている。スクフェスでは9個あったノーツが2個に減り、譜面は簡略化されている。最大の特徴は、ミスをしなくてもノーツを処理するたびにスタミナが減ってしまうことであり、スタミナが尽きるとたとえノーミス・フルコンボであってもゲームオーバーとなってしまうため、育成でスタミナを強化することが必須となる。ライブパートでは、9人を3人ずつ3つの作戦に分かれ、作戦ごとにアピールを行う。編成に応じて作戦の内容が変化し、ガードタイプのキャラを集めるとダメージ軽減、ボルテージタイプのキャラを集めるとボルテージ獲得量がアップするなど、様々な効果を得ることができる。作戦はライブ中に何度も切り替えることができ、切り替えるたびに切り替えボーナスが発生する。
ストーリーは、書き下ろしのシナリオが描かれるアドベンチャーパートと、ライブを行うライブパートで構成されている。ストーリーパートは、虹ヶ咲学園に通う「あなた」（プレーヤーキャラクター）を主人公とし、虹ヶ咲学園スクールアイドル同好会の活躍が中心に描かれる。「スクスタ」の世界では、μ'sとAqoursが同じ時期に並行して存在するという設定であり、学年が同じメンバー同士は同い年となっている。そのため、『ラブライブ! サンシャイン!!』のストーリーの根幹である、「かつて存在した伝説のスクールアイドル・μ'sに憧れてスクールアイドルを始めた」という千歌のアイドル活動の動機は大きく変更されている。
2016年11月13日に開催された「スクフェス感謝祭2016 OSAKA」でスクフェスの3D化が発表され、のちにこの企画を別のゲームとして昇華する形で制作された。2017年9月21日に開催された東京ゲームショウ2017のブシロードブース上で行われた「ラブライブ! スクールアイドルフェスティバル最新情報発表会」において、2018年内でのリリースが発表されるとともに、オリジナルキャラクターである虹ヶ咲学園スクールアイドル同好会のキャストが発表された。2018年9月4日、3Dモデルのダンスシーンのクオリティ向上を理由に、リリース時期が2019年秋に延期され、2019年9月17日の事前登録を経て、9月26日より正式サービスが開始された。「スクフェスID」を介した『スクフェス』との連携や、μ’s・Aqours・虹ヶ咲学園スクールアイドル同好会の垣根を飛び越えたオリジナルストーリーが展開される。
『Next Stage』より実装された新機能、リズムゲーム終了後にサイコロを振って各地を探索する。マスに停まることで報酬を獲得する事が出来、メンバー同士の会話も楽しむ事が出来る。また、旅のしおり上で他のメンバーと出会うとツーショットを撮ることが出来る。
各メンバーで、そのメンバーに関わる行動をとることによってエールポイントが得られ、メンバー毎に「エールランク」が上昇していくシステム。エールランクは「エンブレム」としてゲーム中の画面やプロフィールカード等に表示される。また、エールランクを上昇させる事でプロフィールカードフレームやメンバーカード、エールガシャチケット等を獲得する事が出来る。エールランクは、メンバーを選択してライブを行ったりプロフィールカードの印刷を行うことによってポイントを獲得し、そのポイントが規定値に達するごとに上昇していく。
本系列による東京駅 - 博多駅間直通運転が始まった1993年3月18日のJRダイヤ改正で初めて1編成につき全区間を1往復半運用を組むことが可能になり、0系の置き換えのためにJ61編成までの増備を続けつつ編成数削減による運用合理化を可能にした。その後、増備が進むにつれて「ひかり」での運用も増えていった。さらに後継車両の500系や700系の導入により2001年以降は「のぞみ」の定期運用から離脱し、引き替えに東海道新幹線の昼間の「こだま」にも充当されるようになったが、当時の「こだま」と、「ひかり」のうち名古屋・京都の2駅のみ、または新横浜を加えた3駅停車の列車は100系との共通ダイヤが組まれており、最高速度を220km/hに抑えて走っていたため、300系の増備は進んだものの2003年10月の品川駅開業によるダイヤ改正が行われるまでその性能を持て余す状況が長らく続いた。その反面、1996年から1997年には静岡停車タイプや名古屋駅 - 新大阪駅間各駅停車タイプの定期「ひかり」のほとんどが最高速度が270km/hに引き上げられ、また2001年には山陽区間に限り270km/h運転を行う「ひかり」が設定されるなどのダイヤ改正が行われ、これらの列車に300系が限定運用に入ることとなり、その性能が活かされることとなっていった。なおJ1編成はトランスポンダの関係から「のぞみ」での山陽区間への入線ができない時期があった（試験や岡山・広島発着の「ひかり」で入線した実績はある）。前述の乗り心地改善工事を受けていない初期のJ編成（J2 - J16, J19, J27編成）が「のぞみ」「ひかり」運用を追われ「こだま」専用になってきているなど、新旧の編成間で運用が分かれつつあった。2011年3月12日のダイヤ改正でJ編成は山陽新幹線に乗り入れる定期運用が消滅したが、運用調整のためF編成の運用に充当する場合があるほか臨時の「のぞみ」として博多まで乗り入れることがあった。