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在新超级马里奥兄弟中，玩家在马里奥的横向卷轴世界中前进。本游戏采用2D游戏背景画面和3D游戏人物。角色除了马里奥和路易吉，蘑菇王国的其他不少角色都会在游戏中露面，马里奥也将在游戏中获得新的独有道具蓝龟壳变身龟壳马里奥的能力。此外还有巨大蘑菇，迷你蘑菇等新道具。无限联机是玩家间的竞争结果将会在每关结束后根据收集到的金币来决定。游戏延续了“超级马里奥兄弟”充满乐趣的元素，以“跳”与“踩”等基本动作向版面另一侧推进移动，直至到达终点过关。在游戏中，你会遇到各种各样的外界干扰。有毫不介意走过来的蘑菇与乌龟，还有需要跳跃才能翻越过的沟堑障碍。如果跳起来撞带有问号的砖块，还会获得各种加以帮助的道具。 “长大”与“变身”是游戏显著的基本要素。顶起问号砖块，获得红蘑菇使自己的体格变大——变身为超级马里奥，可以抵御一次意外攻击。在此基础上，获得能量花变身为“火球马里奥”，可以发出滚烫弹跳的火球来攻击敌人，并使敌人遗落金币。马里奥→超级马里奥→火球马里奥这种三阶段变身，是“超级马里奥系列”基本的变身游戏。 迷你蘑菇是玩家称道的道具，高超的跳跃能力，水上跑的独门功夫和只有他能钻的水管，许多场景和星星币收集非他莫属。巨大蘑菇具有近乎无敌的破坏力，许多头疼的boss靠他可以轻易解决。而且破坏多了还可以加命，最多加5条，甚至关底的旗杆都可以撞倒!! 龟壳的使用可以瞒住敌人的眼睛，免疫部分攻击，而且冲撞状态可以打败大部分敌人。许多星星币也得靠他。不过除此之外，并不好是最好的工具。
