2008年10月的东京任天堂秋季发表会上首次公开，并于同年11月在日本、2009年4月在欧洲及北美地区正式推出；2009年底，任天堂发售任天堂DSi大萤幕升级机型，取名为任天堂DSi LL（欧美地区称为任天堂DSi XL）。继任主机为2011年推出的任天堂3DS。任天堂DSi的外型及规格大致与任天堂DS Lite相同，整体风格延续任天堂DS系列的双萤幕设计，不过加大了萤幕尺寸，并新增了相机功能；不过，为了减少主机厚度及制造成本，任天堂DSi取消了任天堂DS系列一贯的向下相容设计，并移除了Game Boy