3DS的设计基本延续了目前DS系列的风格，采用翻盖式双屏幕，下屏为3.02寸320x240分辨率触摸液晶，上屏为3.53寸800x240分辨率（左右眼各对应400x240）裸眼3D液晶，支持3D景深调节。

3DS共有3颗摄像头（内1外2），均为640x480分辨率30万像素，外部双摄像头可拍摄3D图像。任天堂在会上还展示了用内置摄像头拍摄头像，并直接转换为Mii人物形象的功能。

在DS传统按键、触摸屏操作的基础上，3DS增加了模拟摇杆以及加速度传感器、陀螺仪的动作感应操作功能。内置WiFi，可自动下载免费试玩版游戏，在日本市场还会联合富士电视台提供免费3D网络电视。

3DS在日本市场首发提供蓝、黑两色，捆绑2GB SD卡。除该机外，任天堂还宣布纪念超级马里奥诞生25周年的限量版DS LL主机将于明年1月28日上市，售价18000日元。另外，内置MotionPlus的新款Wii Remote Plus手柄正在开发当中。