本游戏是以重现当年红透半边天的任天堂红白机《超级马里奥兄弟》为目标所制作的NDS动作游戏，以3D绘图的方式重现当年2D横向卷轴方式的画面与玩法，玩家只要通过跟当年原作一样的十字钮与A、B两按钮的组合，即可充分体验本游戏的乐趣。 除了承袭原作的奔跑、跳跃、踩踏、头槌、蘑菇与威力花等既有要素之外，游戏中并赋予马里奥各种崭新的能力，包括可藏身于龟壳中，以冲撞方式打倒敌人的“龟壳马里奥”，体型缩小到可在水面上奔跑的“豆子马里奥”，以及可将敌人、砖块与水管等一口气通通粉碎的“巨大马里奥”等。 游戏支持NDS的无线网络连线功能，其中包括在特别关卡中比赛吃星星的“马里奥对路奇”双人对战，以及26款使用触控萤幕操作、最多可4人同乐的连线对战小游戏等，并可通过无线网络游戏下载分享功能，让其他没有游戏卡匣的NDS玩家也能够参与小游戏的对战。