レベルファイブより2012年10月18日に発売されたプレイステーション・ポータブル/プレイステーション・ヴィータ用プラモクラフトRPG。
『ダンボール戦機』シリーズの第2弾。開発はトライエースが担当している。前作同様、TVアニメ、漫画などメディアミックス展開を行っている。
「LBX」と呼ばれるホビー用小型戦闘ロボットを自由にカスタマイズして、簡単操作で迫力あるバトルを繰り広げられる前作の魅力はそのままに、新規のストーリーが展開される。前作の戦いから1年後の世界が舞台で、大空ヒロと山野バンという2人の主人公の視点から、世界征服を目論む「ディテクター」という謎のテロ組織との戦いが繰り広げられる。
6人での通信対戦、3人協力プレイが可能。PSP版とPS Vita版という異なる2機種間での通信対戦・協力プレイにも対応。
2012年12月6日より、ダウンロードコンテンツとして「新章『ミゼル編』」が配信開始。
2013年7月18日には、ニンテンドー3DS版『ダンボール戦機W 超カスタム』が発売された。「新章『ミゼル編』」がはじめから収録されている他、続編の『ダンボール戦機WARS』に登場するLBXが先行登場している。すれちがい通信にも対応。
シリーズ第3作として『ダンボール戦機WARS』がある。
ダンボール戦機W (初回生産分封入特典:データパスワード同梱) 特典 オリジナルマスコットフィギア(2種類のうち、いずれか1つがランダム)付き - PSP
ダンボール戦機W (初回生産分封入特典:データパスワード同梱) 特典 オリジナルマスコットフィギア(2種類のうち、いずれか1つがランダム)付き - PSVita