El juego utiliza modelos tridimensionales planos, como en los anteriores juegos de Paper Mario, y un mundo hecho de materiales artesanales y tejidos similares a Sticker Star.

Mientras exploran, los jugadores son libres de recoger cartas, hablar con personajes no jugadores, consultar a Huey para obtener ayuda, resolver puzles, completar desafíos de plataformas, guardar el juego en ciertos puntos, y pintar lugares incoloros.

Los jugadores atraviesan niveles a través de un mapa del mundo.

Los jugadores pueden usar una nueva habilidad llamada "recorte" para llegar a áreas inaccesibles en niveles.

Los posibles ataques del jugador están representados por cartas que el jugador puede recoger de los niveles o enemigos derrotados, o comprar en las tiendas con la moneda del juego de monedas.

Los jugadores eligen, pintan y ordenan las cartas con la pantalla táctil del GamePad.

Si el jugador derrota a todos los enemigos activos, el jugador vuelve al nivel y es recompensado con una variedad aleatoria de monedas, cartas, pintura y restos de martillo.

La fuente central está seca y falta sus famosas Big Paint Stars.

Mario atraviesa seis áreas para recuperar las Grandes Estrellas de Pintura mientras ayuda a los Toads locales y lucha contra varios enemigos, incluyendo los Koopalings, que sirven como jefes.

La destrucción de la fábrica hace que el castillo se desmorone.

Huey vuela al espacio, llevando la pintura negra lejos de Prism Island y sacrificándose en el proceso.

En una escena post-créditos,si el jugador ha llenado ciertos requisitos, Huey vuelve a la Fuente Prisma.

En una entrevista con Game Informer,el productor Kensuke Tanabe explicó que la idea de volver a pintar el mundo originalmente vino del director de producción Atsushi Ikuno en 2012.

El sistema de combate fue desarrollado para crear controles sólo posibles en la Wii U.

El coproductor Risa Tabata fue entrevistado por US Gamer y explicó que debido a que el hardware de Wii U era más potente que las consolas anteriores de Nintendo como la Nintendo 3DS, los artistas fueron capaces de hacer un papel realista en el juego.

Sin embargo, rápidamente se descubrió que Nintendo of America había puesto accidentalmente el juego completo a disposición, dos semanas antes de su fecha de lanzamiento prevista.

Tras su revelación, Color Splash fue recibido con controversia por continuar con la fórmula introducida en Sticker Star.