Em 2009, a Konami introduziu um novo tipo de carta "Yu-Gi-Oh!" chamado Synchro Monsters. Estas cartas são semelhantes a Fusion Monsters e outras criaturas invocadas de gerações anteriores do jogo. Synchro Monsters foram também incorporados no lançamento de 2009 da Konami, "Yu-Gi-Oh! 5D's Stardust Accelerator: World Championship 2009", para a consola Nintendo DS. Como na maioria das cartas do jogo, fora do deck inicial, deve ganhar Synchro Monsters desafiando outros personagens para duelos.
Compita em tantos duelos quanto puder. Cada vez que duela, tem hipótese de ganhar uma nova carta ou booster pack. Estes booster packs às vezes contêm Synchro Monsters e as especiais Tuner cards que precisa para as invocar. Além dos duelos que fazem a história avançar, existem incontáveis duelos opcionais que pode fazer com as pessoas que encontra ao longo do jogo.
Adicione várias Tuner cards e outras non-Tuner monster cards ao seu deck quando equipar o seu Synchro Monster. Ao invocar um Synchro Monster, precisa olhar para o seu nível total para determinar que cartas vai tributar para o invocar. Se o Synchro Monster for nível 25, o total dos níveis das cartas tributo deve ser 25. Por exemplo, se a sua Tuner card for nível 15, precisa tributar uma non-Tuner monster card de nível 10 antes de poder invocar o Synchro Monster.
Entre em qualquer duelo normalmente. Jogue até tirar o Synchro Monster, uma Tuner card e non-Tuner monsters suficientes para o invocar. Jogue a Tuner card e as monster cards — desde que essas cartas sobrevivam, poderá invocar o seu Synchro Monster no próximo turno.