Super Mario 3D Land es un juego de plataformas tridimensional que se inspira en las entregas de desplazamiento lateral de la serie. Mario comienza un punto en cada nivel que debe atravesar para llegar a un asta de bandera al final.
Los niveles están poblados por muchos de los pilares de la serie, como Goombas, Koopa Troopas, Cheep Cheeps, etc., que intentarán atacar a Mario. Cuando es atacado, perderá su encendido actual o se reducirá a un tamaño pequeño si aún no lo ha hecho, en cuyo caso perderá una vida y deberá volver a intentar el nivel. Si esto sucede varias veces, el jugador puede activar el traje White Tanooki para otorgar invencibilidad a Mario en ese nivel.
Puede volver a crecer hasta su tamaño normal recolectando un hongo. Algunos de los potenciadores que Mario puede usar para ayudarlo incluyen el traje Tanooki, que le permite flotar en el aire mientras salta y usar un ataque giratorio, y el traje de flores, que le permite una vez más disparar bolas de fuego en la dirección que él se enfrenta a.