Super Mario Bros. Wonder привносит новое дыхание в классический платформер с боковой прокруткой. Можно выбирать из множества персонажей, включая знакомых Марио и Луиджи, а также принцесс, жаб и йоши. Они перемещаются по ярким уровням Цветочного королевства, преодолевая классических врагов, таких как гумбы и растения-пираньи.

Чудо-семена - это новые коллекционные предметы, разбросанные по всем этапам, а уникальные бонусы, такие как фрукт, превращающий слона, и цветок, пускающий пузыри, расширяют стратегические возможности. Чудо-цветок привносит элемент неожиданности, вызывая непредсказуемые события, которые могут изменить окружающую среду, поведение врагов или даже способности. Эти эффекты исчезают, если собрать Чудо-семя или покинуть зону.

Значки, открываемые на протяжении всего прохождения, дают игрокам дополнительные преимущества. Разделенные на категории для действий, пассивных усилений и продвинутых навыков, можно экипировать по одному значку за уровень. Часто они необязательны и могут быть деактивированы для более сложного испытания. Super Mario Bros. Wonder может похвастаться мощным многопользовательским режимом. Локально можно участвовать до двенадцати игроков, при этом на одном уровне одновременно могут находиться до четырех человек. Онлайн-функции позволяют видеть полупрозрачные версии до трех других игроков, проходящих тот же уровень. В сетевом кооперативе упавшие геймеры превращаются в призраков и имеют шанс возродиться, добравшись до другого участника или специального стенда, установленного товарищем по команде.