电视动画片《LoveLive!虹咲学园学园偶像同好会》由SUNRISE负责动画制作，于2019年12月16日宣布动画化决定的消息。该片于2020年10月3日至12月26日在TOKYO MX、SUN电视台、京都放送首播。全13集。
2021年5月10日，官方宣布第2期制作决定的消息。第2期于2022年4月2日至6月25日播出。全13集。
位于东京台场，拥有自由校风和多项专科的人气高中“虹咲学园”。对学园偶像的魅力感到心动的普通科2年级高咲侑，和儿时玩伴上原步梦一起敲响了“学园偶像同好会”的门。
有时作为对手，有时作为同伴，胸怀各自的心意，每天展开活动的成员们。
“如果能够为追逐梦想的人加油的话……”
9名与1名少女所编织的，第一次的“大家实现梦想的故事（School Idol Project）”。
传达到吧！我们的心动——
现在，再一次追逐梦想吧！
原作：矢立肇
原案：公野樱子
导演：河村智之
助理导演：堀内勇冶（第2期）
总编剧：田中仁
原创角色设计：KLabGames
角色设计：横田拓己
设计工作：めばち
主动画师：松本元气（第2期）
美术监督：西仓力（第1期）、河合泰利（第2期）
空间设计：片冈一巳（第1期）
概念艺术：ゆうろ（第2期）
色彩设计：赤间三佐子
摄影导演：杉山大树
CG导演：饭沼佑树（第1期）、黒﨑豪（第2期）
剪辑：小口理菜
音响导演：长崎行男
音乐：远藤ナオキ
音乐制作：Sunrise Music（第1期）、Lantis
动画制作：SUNRISE
出品：2020 Project LoveLive!虹咲学园学园偶像同好会（第1期）、2022 Project LoveLive!虹咲学园学园偶像同好会（第2期）
高咲侑：矢野妃菜喜
上原步梦：大西亚玖璃
中须霞：相良茉优
樱坂雫：前田佳织里
朝香果林：久保田未梦
宫下爱：村上奈津实
近江彼方：鬼头明里
优木雪菜：楠木灯
艾玛·维尔德：指出毬亚
天王寺璃奈：田中千惠美
三船栞子：小泉萌香
米娅·泰勒：内田秀
钟岚珠：法元明菜
电视台播出情况
播放电视台 播出日期 播出时间
TOKYO MX 2020年10月3日—12月26日 每周六 22:30～23:00
SUN电视台、京都放送 每周六 23:30～24:00
BS11 2020年10月5日—12月28日 每周一 0:30～1:00
爱知电视台、北海道电视台 2020年10月7日—12月30日 每周三 1:35～2:05
静冈朝日电视台 每周三 1:59～2:29
TVQ九州放送 每周三 2:35～3:05
NHK教育频道 2021年4月11日—7月4日 每周日 19:00～19:25
网络平台播放情况
网络播放平台 发布（播出）首日 更新（播出）时间
万代频道、LINE LIVE、YouTube Live、niconico频道、Abema 2020年10月3日 每周六 22:30～23:00（直播）
U-NEXT、动画任看、hikari TV、TELASA、SmartPass prime、Hulu、danime store、Flat视频、J:COM on demand、milplus、Amazon Prime Video、TSUTAYA TV、GYAO! store、Rakuten TV、DMM.com、Google Play、HAPPY!视频、VideoMarket、MOVIE FULL plus 每周六 23:00
※以上时间皆为东京（东九区）时间
该片在中国（包括港澳台地区）由木棉花国际代理发行，中国大陆由OTT平台bilibili提供视频点播服务。
该片在中国台湾由OTT平台（巴哈姆特动画疯、friDay影音、HamiVideo、KKTV、LINE TV、LiTV、myVideo）以及IPTV平台（中华电信MOD）提供视频点播服务。
该片在中国港澳地区由木棉花国际在YouTube的官方自频道“Muse木棉花-HK”上发布。
第1期
【标题】虹色Passions！
【发售日】2020年10月21日
【商品编号】LACM-24050
【演唱者】虹咲学园学园偶像同好会
【收录曲】
1. 虹色Passions！
2. Sweet Eyes
3. 虹色Passions！（Off Vocal）
4. Sweet Eyes（Off Vocal）
【标题】NEO SKY, NEO MAP!
【发售日】2020年11月4日
【商品编号】LACM-24051
【演唱者】虹咲学园学园偶像同好会
【收录曲】
1. NEO SKY, NEO MAP!
2. 全速ドリーマー
3. NEO SKY, NEO MAP!（Off Vocal）
4. 全速ドリーマー（Off Vocal）
【标题】Dream with You / Poppin' Up! / DIVE！
【发售日】2020年11月18日
【商品编号】上原步梦盘：LACM-24052
【收录曲】
1.Dream with You
2.Poppin' Up!
3.DIVE！
4.Dream with You（Off Vocal）
5.Poppin' Up!（Off Vocal）
6.DIVE！（Off Vocal）
网络广播节目《电视动画片〈LoveLive!虹咲学园学园偶像同好会〉RADIO ANIGASAKI！》（TVアニメ『ラブライブ！虹ヶ咲学园スクールアイドル同好会』RADIO アニガサキ！）于2020年10月16日起每周五于“响-HiBiKi Radio Station-”发布。
