超級瑪利歐3D世界

• 瑪利歐

本作的第一角色，對比其他角色能力較為全面的平均型，跳躍及跑動等皆有一定水平。
使用本作的特色道具「超級鈴鐺」後，會變成黃色的貓咪形態。
在「狂怒世界」中，玩家會作為1P控制角色使用。

• 路易吉

本作的第二角色，相對其他角色能夠跳得更高。
使用本作的特色道具「超級鈴鐺」後，會變成綠色的貓咪形態。

• 碧姬公主

本作的第三角色，相對其他角色能夠跳躍後短暫浮空。
使用本作的特色道具「超級鈴鐺」後，會變成粉紅色的貓咪形態。

• 奇諾比奧

本作的第四角色，以藍色的奇諾比奧登場，相對其他角色能夠跑得更快。
使用本作的特色道具「超級鈴鐺」後，會變成藍色的貓咪形態。

• 羅潔塔

本作的隱藏角色，需要達成一定條件才能使用，相對其他角色能夠隨時作出星空旋轉。
使用本作的特色道具「超級鈴鐺」後，會變成黑色的貓咪形態。

• 庫巴Jr.

在任天堂Switch版《3D世界+狂怒世界》中登場，於「狂怒世界」中作為2P可控制協力角色。

由於作为《超級瑪利歐3D世界》中颇受好评的迷你游戏关卡颇受好评，奇诺比奥队长的冒险（キノピオ隊長，）被任天堂选中并以此迷你游戏关卡为原型制作了一款完整的游戏《前进！奇诺比奥队长》在Wii U上推出，後來加強核心內容移植至3DS及任天堂Switch。在3DS版本追加可筆觸畫面觸控玩。在任天堂Switch版本則更新後追加可以2P操作奇諾比珂或紫色2P版本的奇諾比奧隊長同時進行兩人遊玩、亦可以2P只操作使用地圖工具輔助協力。

於2020年9月3日的《超級瑪利歐兄弟35周年直面會》發表，宣佈作為加強版的新作《超級瑪利歐 3D世界 + 狂怒世界》（日语：，英语：）於2021年2月12日在任天堂Switch平台發售，追加全新內容狂怒世界，遊戲支援繁簡中文。
本作擴展了額外的全新內容狂怒世界，在遊玩時分為「3D世界」和「狂怒世界」兩個部分。

• 在「3D世界」部分對比原作新增了可以4人進行網絡聯機遊玩關卡，與好友或其他玩家挑戰關卡。
  包括「奇諾比奧隊長的冒險」關卡部份變更為可以同時四人遊玩。
• 在「狂怒世界」部份則是類似《超級瑪利歐 奧德賽》的箱庭探索移動方式及視角轉換形式遊玩。
  玩家操作瑪利歐、而庫巴Jr.可作為電腦協力角色、或提供2P玩家操作。