[4]​El personaje del jugador, Mario, salta entre plataformas y obstáculos en un entorno 3D.

[7]​Hay 100 Soles Felinos para recolectar en el juego,[3]​y cada área independiente tiene cinco, que se muestran en un faro.

Mario puede montar sobre la dinosaurio acuática Plessie para navegar entre cada área insular del archipiélago[5]​y para alcanzar los desafíos de un Sol Felino en las aguas del lago, fuera de las áreas insulares.

[4]​ Cada pocos minutos, Bowser Furioso despierta y transforma el mundo en una noche apocalíptica, lloviendo fuego cerca del jugador.

El jugador puede acabar con la tormenta recogiendo un Sol Felino, activando un faro para atravesar la oscuridad.

[5]​Alternativamente, un segundo jugador puede controlar a Bowser Jr., con el mismo conjunto de habilidades limitadas.

también almacena potenciadores para que el jugador pueda cambiar entre las habilidades de los elementos según sea necesario.

[4]​ El juego básico dura aproximadamente cuatro horas para un jugador promedio, con cuatro horas adicionales de juego para los jugadores interesados en recolectar los 100 "Soles Felinos".

La Giga Campana transforma a Mario en un Giga Mario Felino, una versión colosal de su forma de felino normal, lo que le permite luchar contra Bowser Furioso directamente.

Mario y los gatitos del Mar de los zarpazos celebran su victoria sobre la todavía gigante Plessie.

Super Mario 3D World + Bowser's Fury fue el juego más vendido en febrero de 2021 en Estados Unidos.

[6]​[9]​Después de algunas horas, Ars Technica encontró el juego repetitivo y escaso, volviendo a las mismas áreas para algunos desafíos con solo una novedad menor.