概要
3Dアクションゲームではあるものの、変身要素やゴールや時間制限など2Dの要素も組み入れられた、2Dマリオの感覚で遊べる3Dマリオ。スーパーマリオ64のリメイク作品であるスーパーマリオ64DSを除けば、初の携帯機での完全新作3Dマリオである。
他のマリオシリーズと比べると難易度は低いとされる。
スーパーマリオブラザーズ3（スーパーマリオアドバンス4）以来のタヌキマリオが復活した他、一部の敵やクッパもしっぽを使っている。
また、ブンブンが復活していたり、初代マリオのゴールに似せたコースがあったり、メインテーマにマリオ3のフレーズがあったり、スーパーマリオギャラクシーで使用されたBGMが再使用されたりと過去のマリオシリーズの要素がふんだんに盛り込まれている。
制作陣のお遊びか、ゼルダの伝説シリーズをイメージしたコースがある。
続編として、Wii Uソフトスーパーマリオ3Dワールドが制作された。
エンディング後のやり込み要素
このゲームはクッパを倒した後、スペシャルワールドが解禁される。また、S1-砦をクリアするとルイージが使用可能になる。
スペシャルワールドはノーマルワールドと同じように8ワールドある。コースはノーマルワールドのコースを元に難しく改良されており、公式改造マリオといった感じである。
さらに、ある条件をクリアするとS8-👑が登場する。
