De verhaalmodus van New Super Mario Bros. 2 kan door twee spelers tegelijk worden gespeeld. De tweede speler kruipt in de huid van Luigi. Het is niet bekend of de coöperatieve modus alleen offline of ook online te spelen is.

Daarnaast kondigde Nintendo een nieuwe modus genaamd Gold Rush aan. Hierin moeten spelers in drie levels en met één leven zoveel mogelijk gouden munten verzamelen. Scores kunnen via StreetPass worden uitgewisseld met andere spelers.