2010年3月23日，任天堂悄然的在其官方網頁裏壹個幾乎不會被註意的位置裏公開了眾說紛紜的關於任天堂新壹代掌機的情報。如此低調的動作讓業界壹片驚愕和嘩然，任天堂官方情報中關於新世代掌機的內容沒有超過50個字，僅僅透露新機型的名稱為“Nintendo 3DS”（簡稱N3DS）、新機型的核心性能為時下最為先進且還未產能化的“裸眼3D影像”技術、新機型的預定發售時間為2011年3月以及新機型同樣支持對於DS、Dsi等NDS系列主機的軟件向下支持這幾條信息。
在E3 2010任天堂發布會上，任天堂正式公開了次世代掌機3DS。3DS有三個攝像頭，外面兩個可拍3D照片。3DS將具備裸眼觀看3D畫面的功能，任天堂在公布這款新掌機的時候特別強調了這個功能，所謂的裸眼3D功能表示為玩家不需要借助任何其他設備即可欣賞到真實立體的3D畫面。在掌上遊戲機使用著類似於3D電影技術，就意味著任天堂將會展開壹輪新的遊戲革命。
在“任天堂2010秋季發表會”上，任天堂公布了下壹代掌機3DS的發售日和售價，這款裸眼3D功能的新掌機將在2011年2月26日首發，價格為25000日元（約合人民幣2000元），首發顏色為藍色和黑色。歐美地區將於3月份發售。 該機於2011年2月26日在日本發售，初期售價為25,000日元，歐洲、澳洲和北美洲在2011年3月下旬推出，任天堂在2012年3月期第3四半期決算說明會中，表明亞洲地區的發售計劃之後將會陸續公開。韓國任天堂負責的韓國版3DS於2012年4月28日發售，初期售價為220,000韓圓。3DS是任天堂DS系列主機的後繼機種。
另外日本任天堂3DS的代言人為日本知名男子組合“嵐”，歐洲部分則有羅賓·威廉斯及其女兒塞爾達·瑞·威廉斯代言3DS塞爾達傳說系列作品和活動，韓國則有包含JYJ等韓國藝人代言相關遊戲，香港和臺灣則由S.H.E擔當代言人。 據位於東京秋葉原的澱橋相機(Yodobashi Camera)門店副經理Kazuhiro Kashiwagi介紹，由於其他零售商的3DS已經售罄，因此大約有2000人聚集在該店門外，希望能夠買上壹部3DS。部分人從昨天晚上10點就開始排隊，他們壹邊排隊，壹邊用手中的iPhone和iPad打發無聊的時間。
21歲的系統工程師Sachiyo Suma今天早晨7:40就來到店外排隊，他說：“我以前用過DS和PSP，但是3DS的圖像太生動了，吸引我不得不買壹部。我已經等不及回家玩了。”日本的銷售狀況將成為第壹個風向標，讓人們了解3D遊戲是否能夠獲得用戶認可，並幫助任天堂再續DS的輝煌。3DS的需求也將成為任天堂總裁巖田聰(Satoru Iwata)帶領任天堂重新恢復盈利能力。
在日本首發3天銷售出37萬臺，美國地區的首發銷量更是破40萬臺打破美國之前的所有遊戲機首發記錄，3DS在歐洲的首發表現也同樣驚人，歐洲地區的首發銷量為303000臺。 2013年1月26日為止，任天堂3DS的日本國內總銷量已經突破了1500萬臺。
日本：1328萬
北美：1042萬
歐洲：932萬
其他地區：214萬
全球總銷量：4516萬
截止至2013年10月19日 “大使計劃”（日文：アンバサダー?プログラム，英文：Ambassador Program）是任天堂社長巖田聰因2011年7月28日宣布3DS日本版主機降價為?15,000、北美版為$169.99，為了向先前購買主機的玩家表示歉意並感謝支持，所推出的補償方案。只要在日本時間2011年8月10日23點59分以前，登錄過“任天堂電子商店”的用戶皆可成為此方案參加者。此方案推出懷舊平臺FC遊戲機和Game Boy Advance遊戲各十款，其中GBA遊戲為非賣品、為此方案參加者限定。另外，此方案參加者需從“任天堂電子商店”裏的已購買軟件此選項中下載遊戲，另可下載“大使計劃登錄證”，用於接收有關此方案的新消息。
FC遊戲
先行下載版，日後可下載有完全懷舊平臺功能的正式版，遊戲10款（2011年9月1日開始提供）：超級馬裏奧兄弟，大金剛JR.，氣球大戰，敲冰塊，銀河戰士，林克的冒險。
GBA遊戲
大使計劃參加者限定，非賣品，遊戲10款（2011年12月16日開始提供）：F-ZEROGBA版，超級馬裏奧 Advance3，塞爾達傳說：縮小帽，火焰之紋章：聖魔之光石，星之卡比：鏡之大迷宮，馬裏奧賽車Advance，銀河戰士：融合，瓦力歐工坊。