1983年 3月14日にゲーム&ウオッチ版から登場。土管から出てくる敵（カメ、カニ、ハエ）を全滅させればフェイズ（面）クリア。
当時珍しかった2人同時プレイが可能で、アーケード版の基本設定では1人でも2人でも同じ1コインだった。
協力プレイ以外にも、お互いを妨害して先にゲームオーバーになったら負けという対戦ゲームのような遊びかたも広く行われている。

ファミコンではミリオンヒットを記録しているが、今では後の超ヒット作「スーパーマリオブラザーズ」シリーズの陰に隠れ、「スーパー～」のほうが「初代マリオ」と呼ばれることも少なくない。
実はファミコン以外で「ドンキーコング」と共に他社ゲーム機のソフトとして出た事があったりする。

カメや土管、コイン、敵を床の下から突き上げ、動けなくして蹴る攻撃法など、「スーパー～」にもルールやギミックの一部は受け継がれている。
またファイアボールは永久パターン防止キャラとして登場する(レッキングクルーでも登場)。

ディスクシステムでは「帰ってきたマリオブラザーズ」がリリースされ、永谷園がスポンサーとなった特別仕様となっている。ちなみにこちらは氷が再現されており、アーケード版に近くなっている。
こちらは書き換えサービスを行っていた頃は任天堂にディスクを送れば入手できたが、現在は終了している為入手は困難。スポンサー契約の関係上、バーチャルコンソール化も困難と思われる。

尚、これまで移植・リメイクは何度も行われているが全てFC版がベースである。現時点でのAC版の完全移植は2017年9月14日にアーケードアーカイブスで配信開始されたSwitch版が唯一となる。

誕生の経緯は異なるが、後の大乱闘スマッシュブラザーズの源流の一つともいえる。特にストック制乱闘をルールに設定するとマリオブラザーズ同様の対戦が可能。

ゲームスタート時にはモーツァルトの『アイネ・クライネ・ナハトムジーク』のイントロが流れる。

敵の種類

下からブロックごしに当てるとひっくり返る。それを体当たりすれば蹴落とせるが、一定時間が経つと起き上がって色が変化してスピードアップする。また土管から出てくる敵が残り1体になると、その敵は自動的にスピードアップ。

カメ（ShellCreeper）

基本のキャラクター。ノコノコのイメージが強いためか、後のマリオシリーズでは踏んでも倒せないトゲゾーに変更されている。

カニ（SideStepper）

一度当てると怒ってスピードアップ、もう一度当てるとひっくり返る。

ハエ（FighterFly）

飛び跳ねるようにして移動するため、地面に着地したときを狙おう。

氷

通常の足場を滑りやすい足場に変える。下から当てると消える。

炎

一定時間経過で現れる。緑は横にほぼ一直線で飛んできて、赤はフィールド内をピンボールのように跳ね返りながら斜めに進む。

その後

スーパーマリオブラザーズ3では、二人プレイの際にマップ上でマリオとルイージが重なった時に対戦プレイとしてゴールパネルの争奪とかができるようになっている。後にスーパーマリオコレクション版ではタイトル画面にBATTLE MODEが追加され相手を倒すと勝ちというルールが設けられて対戦専用に発展した。
スーパーマリオアドバンスシリーズとマリオ&ルイージRPGでも遊ぶことが出来る。
少し手が加えられ、バトルモードでは最大4人でのプレイも出来るようになった。

スマブラでは

『大乱闘スマッシュブラザーズX』では、隠しステージとして登場している。
ステージ自体も原作と同じ構造になっている。
登場するシェルクリーパー（カメさん）とサイドステッパー（カニさん）はお邪魔キャラとして登場。
ひっくり返した状態だと持つことができ、強力な投てきアイテムとして使うことができる。
実はこれ、ハドソンが任天堂の許諾を得てPCで発売していた「パンチボールマリオブラザーズ」におけるパンチボールを掴んで投げるシステムのある意味逆輸入である。