银河大小姐传说尤娜系列的第三部作品，哀しみのセイレーン承接了上一部游戏的结局。在成功拯救地球后，神楽坂 優奈(Kagurazaka Yuna)和她的新朋友，总是肚子饿的女仿生人 Yuri Cube，回到了她们正常的高中生活——或者她们自以为如此。因为她的老敌人会不择手段地毁灭她，包括诬陷她企图统治世界。这引起了 Galaxy Alliance 一位高级女性情报官的注意，她以代号“Sirene”行动，并伪装成 Shiraokadai High School 的交换生，而她的真正目标是逮捕神楽坂 優奈……
哀しみのセイレーン的游玩方式与系列中的其他游戏相似，主要玩法包括被自动带往不同的画面并做出对话选择。游戏中还有回合制战斗，在此期间玩家必须在正确的时机选择正确的攻击来击败对手。游戏过程中还会出现一些小游戏，例如问答节目和老虎机类型的游戏，目的是为神楽坂 優奈获取新衣服。游戏中有一个内容丰富的“附加”（Extras）菜单，其中包含角色相册、草图、与该系列相关的各种材料的照片（例如杂志或前作游戏的封面）等。