ソニー・コンピュータエンタテインメント（SCE）は2009年8月19日に，厚さが現行機種の約2/3となる新型「プレイステーション 3」（以下，PS3。型番はCECH-2000A）を発表した（PDF形式の発表資料）。120GバイトのHDDを搭載する。北米，欧州，アジアでは2009年9月1日に，日本では同月3日に発売する。希望小売価格は2万9980円で，現行機種（CECHL00）の3万9980円から1万円下げた。海外での希望小売価格は299米ドルおよび299ユーロである。
SCEは新型PS3に，45nmのSOIプロセスで製造する「Cell Broadband Engine」を初めて搭載した。SCEらは2008年2月に開催された半導体関連の国際学会「ISSCC 2008」において，45nm版のCellの設計について講演していた（Tech-On!の関連記事）。2006年に発売した最初のPS3に搭載した90nm版，現行機種に搭載した65nm版に続いて3世代目となる。
SCEは主要な半導体のほか，電源モジュール，冷却機構などを徹底的に見直して新たに設計したとする。これにより，外形寸法は290mm×65mm×290mm，質量は約3.2kg，消費電力は約250Wとなった。外形寸法が325mm×98mm×274mm，質量が5kg，消費電力が380Wだった初代PS3（60GバイトのHDD搭載機種）と比較すると，体積は約63％，質量は約60％，消費電力は約66％にそれぞれ減少した。なお，現行機種（CECHL00）は外形寸法が初代機と同じで，質量が4.4kg，消費電力が約280Wである。
新型PS3の発売に合わせて，PS3の「システムソフトウエア」をバージョン3.00に更新する。ネットワーク・サービス「PlayStation Network」の推奨コンテンツなどを確認できる「What's New」画面をグラフィカル・ユーザー・インタフェース「XMB（クロスメディアバー）」で表示できるようにするなどの改良を加えた。
