コンピュータエンターテインメント協会（CESA）は９月30日から10月３日までの４日間、「東京ゲームショウ2021 オンライン（TGS2021 ONLINE）」を開催した。
351社・団体が出展し、会期中は出展者による36番組と主催者による10番組を合わせた46の公式番組を配信した。TGSのYouTube公式チャンネルやTwitter公式アカウント、ニコニコやSteamのTGS特設ページなどさまざまなプラットフォームで配信したほか、中国向けにはDouYu、bilibili、Douyin、Xigua、Toutiao、HUYAといった動画メディア、欧米向けには世界最大級のゲームメディアIGNと連携して配信。ほとんどの番組は英語の同時通訳版や字幕付き版も配信し、一部の番組は中国語の同時通訳付きや多言語字幕付きなども用意した結果、総視聴数は3,947万回となった（期間：9月30日～10月11日）。
会期中は新型コロナ対策としてプレスとインフルエンサーだけを対象とした展示会場を幕張メッセに設置。出展・協賛企業34社が出展した。
オンラインではAmazon特設会場に加え、初のVR会場となるTOKYO GAME SHOW VR 2021（TGSVR2021）やTOKYO GAME MUSIC FES、体験版無料トライアルなど新企画を数多く実施。VR会場の延べ来場者数は21万566人とだった。また、幕張メッセの展示会場の様子をゲーム好き芸人が紹介するオンライン体験ツアーも開催した。
来年の「東京ゲームショウ2022」は９月15日から18日に幕張メッセで開催予定。
