Kompilację przygotował zespół Nintendo Entertainment Analysis & Development po ukończeniu Super Mario Kart (1992), a pomysł wyszedł od twórcy postaci Mario, Shigeru Miyamoto. Nintendo nie ograniczały już możliwości 8-bitowego NES-a, więc firma stworzyła gry od nowa na 16-bitowego SNES-a. Nowa oprawa graficzna nawiązuje do Super Mario World (1990), a zespół starał się zachować charakter oryginałów. Super Mario All-Stars ukazała się na całym świecie pod koniec 1993 roku. W 1994 roku Nintendo wydało ją ponownie, z dodatkiem Super Mario World. Kompilacja była pierwszym wydaniem The Lost Levels poza Japonią. Na Zachodzie ta gra nie ukazała się na NES-a, bo Nintendo uznało ją wówczas za zbyt trudną.
Super Mario All-Stars należy do najlepiej sprzedających się gier z serii Super Mario – do 2015 roku sprzedano 10,55 mln jej egzemplarzy. Krytycy uznali ją za jedną z najlepszych gier na SNES-a. Chwalili odświeżoną grafikę i muzykę, ale zarzucali kompilacji brak nowości. All-Stars posłużyła za podstawę późniejszych reedycji gier z serii Super Mario, a jeden z recenzentów magazynu „Famitsū” uznał, że powinna być wzorem dla przyszłych remake’ów. Z okazji rocznic Super Mario Bros.