『マリオ&ソニック AT 北京オリンピック』の続編であり、2010年にカナダのバンクーバーで開催された冬季オリンピックを舞台としている。今作でマリオとソニックが共演するのは三度目になる。登場人物には、新たにマリオ側からはドンキーコングとクッパJr. 、ソニック側からはシルバーとメタルソニックが追加されたため、今回は合計20人となる。参加する人数は専用COM4人を含めて8人までだったが4人に変更されている。実際の冬季オリンピックを再現して開会式から閉会式までプレイする「フェスティバル」と獲得したスターポイントで様々な隠し要素を出す「ショッピング」が収録。