マリオ&ソニック AT 東京2020オリンピック
もう一つの新しい正式競技である空手は、実際の空手のルールをアレンジし、格闘ゲームに近い内容で収録された。また、過去作にも収録されている競技についても改善が施されており、たとえば陸上100m走では、力をためてスタートを切った後、走行中にスペシャルダッシュを発動させる基本的な部分に加え、特定の地点にあるマーカーを通過する際にボタンを押すと加速が増すという機能が追加された。プロデューサーの大橋宣哉は、途中で競技の収録を取りやめたり、別の競技に差し替えるといったことはなかったと4Gamer.netのインタビューの中で話している。
従来の作品では、知的財産の保護という観点から、いかなる競技であってもキャラクターの衣装は変えないという方針が立てられていたが、セガと任天堂との話し合いにより、本作においてはキャラクターの衣装に合わせてスポーツウェアを用意するという方針が立てられた。
本作は双方のファンが楽しめるような仕掛けが施されており、たとえばドリーム競技のステージには、それぞれの作品に登場するステージをもとにしたものがある。
東京タワークライミング
東京都庁舎タックル&シュート
渋谷スクランブルサーチ
歌舞伎座ショット
東京上空シューティング
新幹線スプリント
東京スカイツリーファイト
隅田川ボートライド
ハイウェイチェイス
博物館スニーキング
「東京2020年競技」を4日間(ゲーム内)の日程で1日1種目行い、各種目に設定されたクリア条件を達成すると次の日程に進むことができる。最終日(4日目)はライバルキャラが登場し、ライバルに勝利するとゲームクリアとなる。
100m ★
110mハードル
4×100mリレー
やり投
三段跳 ★
円盤投 ★
スポーツクライミング ★
サーフィン ★
スケートボード
ボクシング
空手
サッカー
ラグビー ★
カヌー
水泳 ★
体操床 ★
障害馬術
バドミントン
卓球
フェンシング
アーチェリー