Interviewé dans le numéro du magazine japonais de jeu vidéo "Famitsu", Miyamoto indique être intéressé par le développement d'une suite directe, avec le même ' et le même système de planètes. Au salon de l'E3 2009 à Los Angeles, Nintendo annonce un deuxième épisode, "Super Mario Galaxy 2", sorti le en Europe. La majorité des niveaux du jeu sont inédits mais environ 10 % sont repris du premier volet. Parmi les nouveautés, on peut constater l'apparition de costumes, ainsi que du personnage Yoshi, qu'il est possible de chevaucher de même que dans le jeu ' (1990, Super Nintendo). Sceptiques au moment de l'annonce, les critiques s'accordent à dire une fois le jeu en main qu'il est, malgré quelques redites, au moins aussi bon que son aîné, avec en prime une difficulté et une durée de vie revus à la hausse.