Super Mario Sunshine est un jeu de plates-formes d'action-aventure en 3D mettant en scène Mario. Il fait suite à Super Mario 64 et constitue le deuxième jeu de plates-formes Mario en 3D. Le gameplay mêle action et résolution d'énigmes, avec de nombreux niveaux composés de plusieurs sections, ainsi que de nombreux secrets et surprises cachés. Ce jeu a introduit de nombreux personnages et boss récurrents dans la série Mario, notamment Toadsworth, Bowser Jr., Petey Piranha, Gooper Blooper, les Piantas, les Nokis, Shadow Mario et F.L.U.D.D. Super Mario Sunshine rend hommage aux origines italiennes et à l'éducation de Mario, de nombreux lieux du jeu portant des noms italiens et faisant parfois référence à la culture italienne.