NEC und Hudson Soft veröffentlichten eine ganze Reihe von Zubehör für die PC Engine. Zu den wichtigsten Hardware-Add-ons zählen verschiedene CD-ROM-Erweiterungen, denn viele PC Engine-Versionen können erst damit CD-ROM-Titel abspielen. In Japan erschien die erste Erweiterung PC Engine CD-ROM² (ausgesprochen: „CD ROM ROM“) im Dezember 1988. Die PC Engine ist dadurch in der Lage, CD-ROM²-Titel und handelsübliche Audio-CDs abzuspielen. Das japanische PC Engine CD-ROM² ist etwa genauso groß wie die Konsole selbst und in dem gleichen Weißgrau gehalten. Das Add-on war in Japan zusammen mit eine Art Kofferträger erhältlich, in den sich PC Engine und Hardware-Add-on akkurat nebeneinander einlegen lassen.
In den USA vertrieben NEC und Hudson Soft ihre Konsole unter dem Namen TurboGrafx. Die Erweiterung, die im August 1990 erschien, trägt dort passenderweise den Namen TurboGrafx-CD. Technisch unterscheidet es sich vom PC Engine CD-ROM² nicht. Wie das TurboGrafx selbst, ist das Hardware-Add-on jedoch in Schwarz gehalten und sehr viel „wuchtiger“ als sein japanisches Pendant. Verbunden mit der Konsole ergibt sich daher ein stark abweichendes Äußeres.
Im Dezember 1991 entschieden sich NEC und Hudson Soft dazu, ein weiteres CD-ROM-Add-on zu veröffentlichen. Dieses trägt den Namen Super CD-ROM² System und spielt neben normalen CD-ROM²-Titeln auch die sogenannten Super CD-ROM²-Titel ab. Interessanterweise konnten sich japanische Spieler dieses Add-on auf zwei Arten aneignen. Wer bis dahin noch überhaupt kein CD-ROM-Add-on besaß, konnte direkt zum Super CD-ROM² greifen. Wer bereits die erste CD- Rom²-Erweiterung besaß, konnte alternativ eine sogenannte Super System Card erwerben. Durch die Verbindung mit dieser Karte erreicht das CD ROM² dieselbe Hardware-Power wie das Super CD-ROM² und spielt besagte Super-CD-ROM²-Titel ab..
In den USA erschien solch ein eigenständiges, zweites CD-ROM-Add-on nicht. Dafür ist die dort wenig später erschienene PC Engine Turbo Duo dazu in der Lage, beide CD-ROM-Varianten abzuspielen. Außerdem fiel die Entscheidung, auch in den USA eine Super System Card zu veröffentlichen, die das TurboGrafx CD nachträglich zur Wiedergabe von Super CD-ROM²-Titeln befähigt. Um US-amerikanischen Konsumenten diese Option besonders verlockend zu gestalten, legten NEC und Hudson Soft der Super System Card eine 4-in-1-SuperCD bei. Diese enthielt gleich vier Spiele, die von den verbesserten technischen Fähigkeiten der Super CD-ROM²-Technik Gebrauch machen.
Als eines der letzten Hardware-Updates brachten NEC und Hudson Soft im März 1994 die japanexklusive Arcade Card auf den Markt. Diese ist mit einem dritten CD-ROM-Format, den sogenannten Arcade CD-ROMs², kompatibel. Die Arcade Card erweitert nochmals den Speicher der PC Engine und holt das technisch Maximale aus der Konsole heraus. Zwar existieren nicht viele Titel, die von dieser Option Gebrauch machen. Doch ist deren Bedeutung, insbesondere in Bezug auf Sprite lastige 2D-Titel, rückblickend nicht zu unterschätzen. Der racketboy.com-PC Engine-Guide (siehe Weblinks) hält über die Arcade Card fest: „One of the most graphically impressive shooters of the 16-bit era and some of the best 16-bit console ports of Neo Geo fighting games are the expansion’s legacy.“ NEC und Hudson Soft vertrieben die Arcade Card in zwei Varianten: Die Pro-Variante ist für die Benutzung mit dem ersten CD-ROM²-Add-on konzipiert, während die Duo-Variante mit dem Super CD-ROM²-Add-on und allen PC Engine Duo-Modellen kompatibel ist. Erwähnenswert ist darüber hinaus, dass sämtliche CD-ROM-Titel, im Gegensatz zu Spielen auf HuCards, keine Ländersperre besitzen. Vorausgesetzt, der Spieler besitzt das passende CD-ROM-Add-on bzw. die passende System Card, kann er also jegliche CD-ROM-Titel mit seinem System abspielen.
Neben den CD-ROM-Add-ons erschien im Verlaufe der Jahre eine Reihe an weiterem PC Engine-Zubehör. Mit Ausnahme des US-amerikanischen Turbo Duo-Systems verwenden japanische und US-amerikanische Konsolen von NEC und Hudson Soft unterschiedliche Gamepad-Anschlüsse. Entsprechende Konverter zählen unter eingefleischten PC Engine-Fans zu den Standard-Accessoires.
Da sämtliche PC Engine- bzw. TurboGrafx-Versionen nur über je einen Gamepad-Anschluss verfügen ist für Mehrspieler-Fans das TurboTap unerlässlich. Bis zu fünf Spieler können per TurboTap an Mehrspielerpartien, zum Beispiel bei Titeln wie Bomberman, teilnehmen.
Der TurboStick ist speziell für die Verwendung mit Beat’em-Up und 2D-Shooter-Titeln gedacht, wie Street Fighter II: Champion Edition und Blazing Lazers. Ferner existieren diverse Gamepads, die mit mehr als den standardmäßigen zwei Aktionsbuttons ausgestattet sind. Diese erschienen häufig zusammen mit Titeln, die explizit Gebrauch von dieser Aktionsbutton-Vielfalt machen. Wie zum Beispiel der Super CD-ROM²-Titel Forgotten Worlds, der gemeinsam mit dem NEC Avenue Pad 3 erschien.
Der AV Booster stattet das japanische Urmodell der PC Engine nachträglich mit einem AV-Ausgang aus. Unter dem Namen TurboBooster war diese Erweiterung auch in den USA erhältlich. Die japanischen Hardware-Devices Tennokoe Bank und Tennokoe 2 lassen sich als Vorläufer von klassischen Memory Cards fassen. Unter dem Namen TurboBooster Plus erschien ein ähnliches Device in den USA.