Wie schon sein Vorgänger, der Nintendo DS, bietet der Nintendo 3DS zwei Bildschirme. Der obere Bildschirm auf der Innenseite des Deckels bietet ein autostereoskopisches 3D-Display der Firma Sharp mit einer Diagonale von 8,97 cm (3,53 Zoll), das ohne spezielle Brille genutzt werden kann. Die Auflösung des 3D-Display beträgt insgesamt 2 × 400 × 240 px, d. h.400 × 240 px für jedes Auge. Die Intensität der stereoskopischen Darstellungist über einen Schieberegler stufenlos einstellbar bis abschaltbar. Der untere Bildschirm hingegen ist ein 7,62 cm (3 Zoll) großer, druckempfindlicher Touchscreen. Auch bei der Steuerung ähnelt der 3DS seinem Vorgänger. Zur besseren Steuerung befindet sich nun jedoch ein Analog-Stick, genannt SlidePad, auf der linken Seite. Die Tasten „Start“ und „Select“ sind an der Unterkante des Touchscreens angeordnet zu denen sich beim 3DS auch ein, ähnlich wie bei der Wiimote, „Home-Button“ gesellt, mit dem es möglich ist aus Spielen in das Hauptmenü zurückzukehren, ohne das Spiel dabei zu beenden, allerdings nur bei 3DS-Spielmodulen (sofern keine neue Anwendung gestartet wird). Zusätzlich ist Bewegungssteuerung über einen Beschleunigungssensor und einen Gyrometer möglich. Die Wi-Fi-Anbindung wurde ausgebaut, so dass man sich mit anderen 3DS-Systemen verbinden kann und zB. das Austauschen von Highscores möglich ist. Spiele werden wie beim Nintendo DS auf den bekannten Spielmodulen ausgeliefert, die mechanisch abgeändert wurden, so dass sie nicht in den DS passen.