New Super Mario Bros. — это приключенческий 2,5D-платформер с боковой прокруткой для Nintendo DS с Марио и Луиджи в главных ролях. В игре есть одиночный сюжетный режим с Марио или Луиджи, беспроводная игра для двух игроков Mario Vs. Луиджи, а также режим мини-игры для четырех игроков. Геймплей New Super Mario Bros. очень похож на игровой процесс классических 2D-платформеров, в основном Super Mario Bros. и Super Mario Bros. 3, и в значительной степени основан на них для создания классического и современного игрового процесса. Поскольку игра ведется на DS, сенсорный экран позволяет игрокам сохранять дополнительное усиление и просматривать расстояние, которое еще предстоит пройти на уровне.