Bộ phim Anh em Super Mario ra mắt trên toàn thế giới tại Los Angeles vào ngày 1 tháng 4 năm 2023.[85] và dự kiến sẽ được Universal Pictures phát hành tại Hoa Kỳ vào ngày 5 tháng 4 năm 2023, tiếp theo sẽ là Nhật Bản vào ngày 28 tháng 4, ở cả hai định dạng thông thường và IMAX 2D và 3D.[86][87] Bộ phim trước đó đã được lên kế hoạch là sẽ phát hành vào ngày 21 tháng 12 năm 2022[88] nhưng lại trùng với khoảng thời gian mà bộ phim Mèo đi hia: Điều ước cuối cùng của DreamWorks Animation được công chiếu nên bộ phim đành phải lùi đến ngày 7 tháng 4 năm 2023.[89] Vào ngày 28 tháng 2 năm 2023, có một thông báo rằng bộ phim sẽ được phát hành sớm hơn hai ngày, vào ngày 5 tháng 4 năm 2023, với hơn 60 thị trường trong khi vẫn giữ nguyên ngày công chiếu là ngày 28 tháng 4 đối với Nhật Bản và nói rằng các thị trường bổ sung cũng sẽ được phát hành trong tháng 4 và tháng 5.[90]

Bộ phim sẽ có sẵn để phát trực tuyến trên Peacock vào ngày 9 tháng 5 kể từ khi chính thức công chiếu và trên Netflix vào tháng 10 năm 2023.[91][92][93]