Super Mario World é um jogo de plataforma bidimensional no qual o jogador controla o protagonista na tela (Mario ou Luigi) a partir de uma perspectiva de Side-scrolling. As ações mecânicas do jogo são semelhantes a títulos anteriores da série —Super Mario Bros., Super Mario Bros. 2, e Super Mario Bros. 3—mas apresenta vários novos elementos. Além de poder correr e pular, movimentos encontrados nos jogos anteriores, o jogador pode flutuar com o auxílio de itens especiais e executar novos tipos de saltos, como o salto giratório. O jogo é dividido em diferentes mapas, que contêm várias fases (níveis). Ao contrário de Super Mario Bros. 3, o mapa é um território único (overworld), embora com diferentes tipos de paisagens. Cada região possui uma fase final com um chefe para derrotar; cada um dos sete mundos apresentam fortalezas controladas por um dos Koopalings. Além de itens especiais dos jogos anteriores como o "Supercogumelo" e "Flor de Fogo", novos power-ups são introduzidos que fornecem ao jogador novas opções de jogo como a "Capa de pena", que dá a Mario uma capa que lhe permite voar. Além disso, o salto "Rotação de ataque" é executado com o botão "A". O ataque de giro permite que Mario ou Luigi quebrem blocos abaixo deles. A imagem do mapa apresenta uma vasta rede de caminhos, onde Mario poderá andar sobre eles para poder entrar nas fases (níveis). Existem também caminhos secretos que geralmente devem ser habilitados coletando uma chave e a encaixando numa fechadura, quando não é este o caso deve descobrir a segunda saída da fase. As fases com pontos amarelos possuem apenas uma saída, já as fases com pontos vermelhos possuem duas saídas.