金屬黑色的新任天堂3DS LL/XL。

在2014年PAX Australia展示的新款任天堂3DS外殼。

新任天堂3DS首次在2014年8月29日的日文Nintendo Direct發布會上宣布。新任天堂3DS和3DS LL於2014年10月11日在日本發售; 普通尺寸的版本有黑色和白色版本，而LL機型有金屬藍色和金屬黑色版本，還有一些限量版設計。[22] 在日本剛發售2日就售出了23萬台。[2]

新的任天堂3DS及其XL型號最早於2014年11月21日在日本以外的澳大利亞和新西蘭發布，但較小的型號只有白色供選擇。[11] 在歐洲，新任天堂3DS於2015年1月6日首次線上上網站提供，其中包含一個特殊的白色「大使版」套裝，專用於任天堂俱樂部（英語：Club_Nintendo）會員，並配有充電底座和兩個替換面板。[23]

2015年1月14日，任天堂宣布，新系統將於2015年2月13日在北美和歐洲的零售店發售。在歐洲，新任天堂3DS有黑色或白色可供選擇，其XL型號擁有金屬黑或金屬藍可供選擇。在北美，XL型號發布了金屬紅和金屬黑（後更名為「新紅」和「新黑」）。而特別限量機型《薩爾達傳說 穆修拉的面具》和《魔物獵人4》也在兩個地區發布[24][25][26] 。在歐洲和北美第一周的供貨期間共銷售了335,000台。[27]

最初只有XL模型在北美發布的;儘管任天堂不排除將來會發布普通新任天堂3DS的可能性，但任天堂美國代表達蒙貝克解釋說，他們不想混淆消費者，而且替換面板供貨量不足以滿足銷售的小型機型[28][29] 。出現了一個社交媒體運動，呼籲任天堂美國公司在北美發布該小型機型[30]。 2015年3月，美國聯邦通訊委員會解除了有關2014年9月在標準新任天堂3DS機型上執行的監管細節的資訊禁令，這表明任天堂美國確實考慮在一個時間點推出小型機型[31]。

2015年8月31日，在拉斯維加斯的GameStop經理會議上，美國任天堂證實標準新3DS機型將於2015年9月25日在該地區推出，《動物森友會 快樂之家設計師》捆綁版 - 包括配套系統主題，遊戲軟件，兩張替換外殼和一張Amiibo卡。 第二部《薩爾達傳說》主題的XL版捆綁包「海拉魯版」也於2015年10月30日發布由GameStop獨家發布。[32]

2016年1月，北美地區發布了一款特別的寶可夢主題新任天堂3DS套件，於2016年2月27日開始銷售。來紀念為了紀念精靈寶可夢系列發售20周年而發售的Virtual Console原版遊戲。該機型包含《寶可夢 紅／綠》的噴火龍和水箭龜的替換外殼和可下載的主選單皮膚。[33]

2016年8月，Target和Walmart獨家發布了一款包含《超級瑪利歐3D樂園》主題的替換的新3DS套件，在北美地區發售。[34] 任天堂於2016年11月在北美發布了帶有「瑪利歐」主題設計的黑色和白色新3DS機型; 在黑色星期五，這兩款機型售價為99.99美元，價格僅比任天堂2DS高20美元.[35]

2017年7月，任天堂證實，在新任天堂2DS XL發布之前，日本標準尺寸的新任天堂3DS已經停止生產。 但加大版機型LL/XL仍在生產中。[36][37]

2020年9月17日，任天堂日本將全部任天堂3DS家族主機標註為已停產。[38]