De belangrijkste spelmechanismen in Mario DS zijn de platformelementen waarbij je obstakels moet vermijden, vijanden moet verslaan en coins moet verzamelen. Daarnaast zijn er verschillende manieren om te springen en te rennen, wat je helpt bij het navigeren door de kleurrijke werelden. Elk level heeft unieke uitdagingen die require vaardigheden zoals timing en precisie.
In Mario DS vind je een verscheidenheid aan leveldesigns, van klassieke platformniveaus tot levels met een puzzelmatig karakter. Sommige levels vereisen dat je gebruik maakt van speciale vaardigheden of items om verder te komen, terwijl andere je oplossen van mysteries en het vinden van verborgen gebieden stimuleren, wat de diversiteit en replaywaarde van het spel vergroot.
In Mario DS kun je samen met vrienden spelen via de Multiplayermodus. Dit stelt je in staat om samen te strijden om de beste score of om elkaar te helpen bij het overwinnen van uitdagende levels. Het is een leuke manier om samen te spelen en strategische samenwerking te bevorderen.
Enkele van de meest populaire power-ups in Mario DS zijn de Super Mushroom, die je laat groeien, en de Fire Flower, waarmee je vuurballen kunt schieten. Er zijn ook unieke power-ups, zoals de Koopa Shell die je kunt gebruiken om vijanden te raken of als een voertuig om sneller door levels te bewegen.
De verschillende personages in Mario DS hebben unieke vaardigheden die invloed hebben op de gameplay. Bijvoorbeeld, sommige personages kunnen hoger springen of sneller rennen, wat je strategie kan beïnvloeden afhankelijk van het level dat je speelt. Het kiezen van het juiste personage voor de juiste situatie is essentieel voor succes.