Super Meat Boy 3D — это жестокое испытание для реакции, переносящее классическую формулу прохождения уровней с препятствиями в трёхмерное пространство. Малейшая оплошность при встрече с циркулярными пилами, промышленными шредерами или огненными лесами приводит к мгновенной гибели главного героя. Отсутствие шкалы здоровья компенсируется мгновенным возрождением на старте уровня, что превращает процесс в бесконечный цикл попыток и ошибок. В конце каждого успешно пройденного этапа демонстрируется все попытки одновременно, показывая масштаб затраченных усилий.
Переход к трёхмерной перспективе потребовал значительного расширения набора движений для багрового кубического персонажа. Теперь для выживания нужно мастерски сочетать скольжение по вертикальным поверхностям с горизонтальным бегом по стенам и избегать хитроумных ловушек. В воздухе можно выполнять рывки, чтобы преодолевать огромные пропасти и разрушать хрупкие платформы. Камера, расположенная под строгим углом, помогает точно рассчитывать траекторию прыжков над разрушающимися пещерами.
Главной целью для бесконечных испытаний Мясного Парня становится спасение Пластырной Девочки. Её похитил зловещий Доктор Зародыш, который носит элегантный смокинг и живёт внутри стеклянной банки. Помимо борьбы с могущественными боссами, перфекционистам нужно искать тщательно спрятанные коллекционные бинты. Настоящий кошмар для игроков представляет Тёмный мир, предлагающий экстремально сложные версии базовых уровней, требующие идеального расчёта времени.