OVA完結後の、2006年10月1日に東京・秋葉原のアキバ3Dシアター他で前作とカップリング上映された。1作目はオリジナルキャストで5.1chサラウンド新録音したサウンドリプライズ版、2作目は新作カットを含めた再編集版。
1989年劇場版 シリーズ完結記念として、1989年6月10日から16日までの一週間限定で、アニメ専門館と銘打っていた当時のテアトル池袋で全6話の特別ロードショーが行われた。また、6月11日に完成記念イベントも開催された。とくに第5話と最終話の公開はビデオソフト版が発売される前であり、劇場版とビデオソフト版でセリフが異なる部分がある。 2006年合体劇場版 2006年10月1日から『トップをねらえ!&トップをねらえ2! 合体劇場版!!』として、5.1ch化に伴いオリジナルキャストによって再アフレコされた再編集版(サウンドリプライズ版)が『トップをねらえ2!』の再編集劇場版と合わせて秋葉原UDXの東京アニメセンター・アキバ3Dシアターで公開された。また、新潟シネウインド、名古屋・伏見ミリオン座1、大阪・第七芸術劇場等のほか、第19回さっぽろ映画祭、第19回東京国際映画祭、第11回アニメーション神戸前夜祭、東京国際アニメフェア2007等で特別上映会が行われた。 2007年1月26日に『トップをねらえ! 劇場版』DVDが発売され、2008年11月21日に『トップをねらえ! 劇場版』Blu-ray Discが発売されている。2010年4月23日に「EMOTION the Best」として『トップをねらえ! 劇場版』DVDの低価格版が発売されている。 2020年公開版 2020年11月27日に『トップをねらえ! OVA前編』『トップをねらえ! OVA後編』がバンダイナムコアーツ配給で、TOHOシネマズ池袋、TOHOシネマズ梅田、ミッドランドスクエアシネマ、T・ジョイ博多、札幌シネマフロンティアの5館で劇場公開された。オリジナル全6話の劇場上映で科学講座は上映されない。映像は2012年に発売されたBlu-ray Boxのリマスター原版を使用した最高画質の上映用マスターで、5.1ch音声での上映が予定されていたが、音声は制作・発売当時の2chオリジナルに変更された。来場者特典は第1話映像をフィルムにした「生コマフィルム」が配布された。11月27日 - 11月29日の公開3日間で前編・後編を合わせた累計動員数は4,513人、興行収入は5,089,300円。関東地方唯一の上映館であるTOHOシネマズ池袋では、前編・後編合わせて計10回の上映がすべて前日に完売したほどで、大阪・名古屋でも満席の回が続出した。 シリーズ35周年を記念し2023年5月26日より劇場再上映。
由于人类过快的发展导致环境出现异常,为确保地球永久适合人类居住,人们在环境严酷的土地(如沙漠或西伯利亚)建立了“圆拱城邦”,把环境相对较好的土地让给了动植物。有一些人认为应该回归自然,生活在自己原本的土地,然而由于这样会令垄断“巨蛋都市”铁路的大财团——西伯利亚铁路利益受损,因此该财团极力阻止人们离开。曾经有一名叫美亚的少女带领人民来到了亚邦(德文中的日本的意思),她的故事也为后人所传诵。自此有人成为“逃难主义者”,展开了回归的计划“逃难行动”(Exodus,出埃及记的英文名字)。 在游戏称王的少年——盖纳·桑加,在冬至嘉年华前夕的上课时间,被西伯利亚铁路警察队以身为“逃难主义者”的原因含冤困进地牢里,并认识了同为刚被拉入地牢的该隐·比琼。在该隐的带领下,盖纳逃出了地牢,到达公营城邦的权贵——密达尤公爵的仓库,及借来了(其实是偷)公爵的古董超限人(Overman)。盖纳坐上超限人,并以自己在游戏的称号——“王者盖纳”(King Gainer)作为机体名字。
21世纪人类开始开发宇宙。但是宇宙生物群(通称宇宙怪兽, STMC),一种以恒星作载体繁殖的生物来袭,使人类文明受到重大威胁。 为了对抗宇宙怪兽,机械人兵器和宇宙战舰持续开发中,由地球上的机械人训练学校找出优胜的驾驶员控制。 2015年,在人类史上第一次和宇宙怪兽接触后,故事的女主角高屋法子进入了机械人训练学校接受训练,驾驶人类对抗宇宙怪兽最强武器Gunbuster,开始了她守护地球使命的故事。