2001年8月，《鐵拳 4》大型電玩版現身，這是首款完全針對新世代硬體打造的作品，依循系列作慣例採用全新的PS2兼容基板SYSTEM246製作，圖像與系統都有著大幅的變革，搭配專屬框體時可支持更清晰穩定的 480p 模式輸出。
《鐵拳 4》的故事設定在《鐵拳 3》的 2 年後，在前作未能捕捉到鬥神的平八，只能靠殘餘的血痕來進行新生命體製造的研究，不過最後發現要製作出新生命體必須搭配惡魔因子，但是擁有惡魔因子的人現在只剩下失蹤的孫子仁。就在此時，平八取得了1張攝於20年前的神秘照片，照片中出現背後長有翅膀全身嚴重燒傷的男性遺體，他確信那就是當年被他丟下火山口的一八。
為了取得一八遺體來獲得惡魔因子，平八循線追查到以尖端基因改造技術展露頭角的新興企業G公司，原來G公司是以一八遺體來進行新生命體的研究。平八派出鐵拳眾企圖從G公司手中奪取一八遺體，卻發現一八已經藉由G公司的設備復活，並提供自己的肉體為研究素材，企圖解開惡魔之謎。憤怒的一八將現場的鐵拳眾消滅殆盡，並透過監視器誓言要從平八手中奪回一切。
為了引出一八，平八於是發起了第 4 次鐵拳大賽，一八明知這是陷阱，不過還是選擇參加。
因為系統的大幅變革，使得空中連續技難以施展，導致許多系列老玩家流失，製作人原田勝弘接受訪問時也親口承認《鐵拳 4》的新嘗試反應並不好，因此後續又回歸原本的風格。
2002年3月，《鐵拳 4》順勢推出了PS2家用機版，PS2版承襲大型電玩版的設定，成為PS2上第1款可以開啟480p模式輸出的遊戲。
《鐵拳 4》PS2版收錄了完整版的片頭動畫影片，而且首度導入語音的長篇演出。不過變動幅度太大反而導致系列作老玩家的大量流失，可以說是製作團隊一次失敗的賭注。
《鐵拳4》選人畫面
2004年11月，NAMCO推出《鐵拳 5》大型電玩版，採用強化網絡聯機功能的PS2兼容基板SYSTEM256製作。前作的失敗讓製作組痛定思痛，在《鐵拳 5》中採用大幅復古的設定，回到類似《鐵拳 3》的單純明快風格。
《鐵拳 5》遊戲故事直接銜接在《鐵拳 4》結局後，敘述惡魔化的仁擊敗了平八與一八之後，展開雙翼就此飛離。甦醒過來的平八與一八，突然遭受大量傑克 4 型戰鬥機器人襲擊，兩人只好暫棄前嫌連手抗敵，不過途中一八卻臨陣抽腿背叛平八，讓平八捲入傑克 4 型自爆的大爆炸中。在遠方暗地觀察的神秘黑人忍者，不知向誰回報了三島平八已死的消息。在大爆發後化為瓦礫堆的三島家族城堡殘骸中，隱約出現了未知的神秘身影...1 個月後，不知是誰以三島財閥首領的名義，宣告舉辦第 5 次鐵拳大賽。
《鐵拳 5》的劇情完全與《鐵拳 4》連貫在一起，並大膽地加入在前幾代早就被認為已經死去的平八之父三島仁八。原本橫跨父子孫三代的血親鬥爭，現在變成橫跨祖父子孫四代，灑狗血的程度可說是前無古人(大概只有《豪血寺一族》尚可一比)。雖然劇情中沒有提及仁八的確切年齡，不過連兒子平八都已經 75 歲，好友王椋雷甚至高齡 105 歲，仁八想必也年輕不到哪裡去。
最後值得一提的是，《鐵拳 4》中，登場角色的語音只有日文與英文這2種，而在《鐵拳 5》中則是加入了中文與韓文。
《鐵拳5》街機選人畫面
2005年3月，《鐵拳 5》慣例推出了PS2家用機版，這次移植速度之快，僅些於最初的《鐵拳》PS版。《鐵拳 5》PS2版同樣收錄了豐富的家用版原創模式，還請到大暮維人、永野護、豬股睦美、板垣惠介、寺田克也、皆川亮二等知名漫畫插畫家擔任「額外服裝」的造型設計。
《鐵拳5》PS2版選人畫面
2005年12月，NAMCO推出《鐵拳 5：黑暗復甦》大型電玩版，追加全新登場的莉莉與卓古諾夫，以及再度復出的盔甲金。既有登場角色追加新招式，並重新調整平衡度。收錄包含全新與翻新的 35 個場地與加倍的道具。《鐵拳 5：黑暗復甦》成功延續了大型電玩版《鐵拳 5》的生命周期。
2006年7月，《鐵拳：黑暗復甦》慣例移植，不過這次並不是PS2，而是移植到了PSP上，讓不少苦苦等待的PS2黨們大跌眼鏡。這也是PSP 上的第 1 款《鐵拳》系列作，雖然標題沒有冠上5代，不過實際上就是《鐵拳 5：黑暗復甦》的PSP版。
2006年12月，《鐵拳 5：黑暗復甦》又再次幾乎是出乎了所有人意料之外的移植到了PS3平臺，完整承襲了大型電玩版收錄的所有內容，藉由 PS3 更為強大的硬體效能將畫面提升為 1080p，光影特效處理也有所強化。但是不同於當年PS2版的《鐵拳 TT》，PS3版的《鐵拳 5：黑暗復甦》並沒有針對圖像進行重製，而只是把大型電玩版的內容原封不動地搬上PS3以高解析度3D繪圖的方式呈現，當初負責移植工作的人員只有3人，實際作業時間只有短短1個多月，遊玩模式不如早先的PS2版或PSP版豐富，因此最後只以下載方式提供，沒有單獨推出套裝版，價格也是相對低廉的2000日圓。
2007年8月，NAMCO BANDAI Games(與BANDAI合併之後)推出支持網絡聯機對戰功能的PS3版《鐵拳 5：黑暗復甦 Online》，這是《鐵拳》系列首款支持遠程聯機對戰的作品，算是替之後的《鐵拳 6》聯機對戰功能鋪路。
《鐵拳 5：黑暗復甦 Online》圖
2007年11月，NAMCO推出《鐵拳 6》大型電玩版，這是首款針對高解析度新世代平臺製作的《鐵拳》系列新作，採用PS3兼容基板SYSTEM357製作，解析度與光影特效都有大幅進化。
《鐵拳 6》故事敘述的是前作由三島仁八發起的第 5 次鐵拳大賽，以風間仁打敗仁八的結局收場。順利奪下三島財閥首領地位的仁，突然對全世界發表了獨立與宣戰布告，並派出特種部隊鐵拳眾對全世界展開侵略。另一方面，由三島一八掌控的 G 公司，也以三島財閥的對抗勢力浮上檯面，在世界各地討伐三島財閥的行動廣泛獲得全世界支持，並提出高額獎金懸賞一切混亂的源頭風間仁。遲遲沒有具體行動的三島財閥，突然宣布將舉辦第 6 次鐵拳大賽。
2008年12月，《鐵拳 6》沿襲前作模式推出了大型電玩版改版《鐵拳 6：血之背叛》，追加2名新角色亞莉莎與拉斯，調整平衡度，新增道具與場地以及髮型自定義系統。（咦？這次竟然沒有移植？）
2009年10月，在自《鐵拳 6》面世以來，等待了近2年之後，終於是迎來了家用機移植版，這也是等待得最久的一次移植。這次是首度採用跨平臺方式製作，同步推出PS3版與Xbox 360版。PS3版 / Xbox 360版完整收錄大型電玩改版《鐵拳 6：血之背叛》的內容，不過並未採用《血之背叛》的副標題。
《鐵拳 6》家用機版延續前作模式，遊戲再次請到陣容豪華的知名漫畫插畫家助陣，收錄由 CLAMP、岸本齊史、豬股睦美、永野護、大暮維人、皆川亮二、山口貴由等名家執筆設計的「額外服裝造型」。不過因為相當顯著的聯機延遲，對當時的銷量造成了很大的影響。
2009年10月，《鐵拳 6》移植到PSP平臺，這次硬體效能的差異比上次更大，但是製作團隊仍努力地將系統原封不動地完整移植上去，畫面部分雖然無可避免地必須大幅簡化，不過在大幅調整與重新製作之後，仍能成功維持近似的整體視覺感受。
《鐵拳 6》成功延續了《鐵拳 5》的熱潮，成為近幾年來日本大型電玩市場收入最高的遊戲，家用版部分雖然初期受到聯機對戰延遲問題的影響，不過仍成功締造全球累計銷售370萬套的成績。
《鐵拳6》選人界面
2011年9月，《鐵拳 TT2》大型電玩版正式推出，承襲《鐵拳 TT》的 對2雙人搭檔對戰玩法，並大幅強化雙人搭檔系統。不再像《鐵拳 TT》那樣只能單純一上一下的 「換手」 上場，而是能兩人同上展開「連手」攻擊。而且雙方都能雙人連手上場進行攻防，因此最多會有4人同時出現在畫面上，激烈程度更勝以往。
《鐵拳 TT 2》同樣網羅了系列作歷代人氣角色，總數達到 44 名之多。由於是大雜燴的嘉年華型作品，因此基本上是無視時代故事設定。失蹤(死亡?)多年的風間準這次又再度現身，三島平八則是回復到比初代《鐵拳》更年輕的壯年姿態(頭髮還很濃密，毫無禿頭跡象)，茱莉亞則是不知為何改頭換面以蒙面女摔角手潔茜(Jaycee = J.C. = Julia Chang)的身分登場。
2012年9月，《鐵拳 TT2》移植到PS3和Xbox 360平臺，共收錄了50名角色，以及總長度約80分鐘的每個角色專用片尾結局動畫。系列頭一次加入網戰模式，玩家可以自行選擇「1VS1」、「2VS2」、「1VS2」三種對戰模式。另外還新增了一個新的「戰鬥研究室」模式。
2012年12月，《鐵拳 TT2》《鐵拳TT2》WiiU版發售，這也是WiiU的首發遊戲之一。本作充分發揮了主機的特性，讓玩家們感受最全面的《鐵拳》遊戲體驗。WiiU版擁有全新的場景、重新設計的多人模式以及最棒的在線對戰。而WiiU版則擁有獨佔元素，比如特殊的戰鬥模式以及特別的服裝，通過GamePad簡便快捷的設置，玩家可以輕鬆上手。
《鐵拳 TT2》選人界面
2015年2月，《鐵拳 7》大型電玩版推出，本作劇情主要交代了三島一八與三島平八之間的仇恨，三島一八與三島平八上演了一出「父子情仇」的戲碼，三島一美是三島一八的母親，她被三島平八所殺死，這引起了三島一八對父親的仇恨，也激發了其體內的惡魔基因。最終boss為三島一八的母親：三島一美。三島族的故事也將徹底落下帷幕。
《鐵拳7》街機選人畫面