Gracz przemierza trójwymiarowe, w dużej mierze liniowe poziomy, pod względem budowy przywodzące na myśl lokacje z dwuwymiarowych odsłon przygód Mario. Niektóre z nich przechodzi się nawet obserwując akcję z boku (niczym w New Super Mario Bros.). Wymyślnie zaprojektowane plansze obfitują w wymyślne pułapki i proste, logiczne zagadki. W międzyczasie gracz walczy z przeciwnikami, w tym licznymi bossami, a także zbiera różnego rodzaju „znajdźki” – monety i power-upy.

W grze powracają doskonale znane rozwiązania, z grzybkami powiększającymi, gwiazdkami aktywującymi nietykalność i kwiatkami dającymi możliwość strzelania ognistymi kulami na czele. Mario przybiera również różne formy, otwierające dostęp do nowych zdolności oraz umiejętności (m.in. kostium Tanooki – w tej formie wąsaty hydraulik potrafi szybować).

Tryb gry: single player