NDS 的尺寸明顯比 GBA SP 大上許多,長寬高與初代 GBA 近似。根據規格資料,NDS 重量為 275 克,約為 GBA SP(143 克)的兩倍,與 SCE 即將推出的 PSP 主機(280 克)差不多,但實際拿起 NDS 主機時,感覺比 PSP 主機來得輕,可能是因為 NDS 主機的體積較大所造成的錯覺。實際手持遊玩時,NDS 的重量適中,並不至於造成太大的負擔。
NDS 具備 1 組十字鈕,A B X Y L R 等 6 個按鈕,選擇、開始與電源等控制鈕,以及下方螢幕所具備的觸控輸入功能。NDS 十字鈕的尺寸比 GBA SP 稍大,高度近似,A B X Y 等 4 個按鈕則是比 GBA SP 稍小。在 GBA SP 上許多玩家覺得不容易操作的 L R 鈕,在 NDS 上則有顯著改善,不但按鈕間距與尺寸較大,觸感也比 GBA SP 為佳。NDS 的觸控筆則是收納於主機後方的筆槽中,主機吊帶同時也提供觸控用指套的功能,讓玩家可用大拇指來進行精確的觸控操作。
NDS 主機上所具備的連接端子包括前方正中央的 GBA 卡匣插槽,右方的耳機麥克風插槽(耳機為標準 3.5mm 接頭,麥克風為專屬規格接頭),正後方中央的 NDS 卡匣插槽(以壓彈方式進退片),靠近 L 鈕側的電源接頭(與 GBA SP 相同)等。前方左側為音量控制滑桿,下方螢幕左下角配備有內建麥克風,右下角則有充電指示燈與電源指示燈,上方螢幕兩側配備有一對立體聲喇叭。
NDS 的背光螢幕比 GBA SP 更為明亮清晰,但視角稍小,偏離一定角度後亮度顯著下降,旁觀時可能會不容易看清楚,但對實際操作遊玩的玩家影響不大。在系統選單中雖然可以選擇將背光關閉,但關閉後的畫面亮度非常低,比關閉前光的 GBA SP 更低,上方螢幕雖然比下方螢幕稍好(推測是因為觸控薄膜的影響),但仍無法舒適的觀看,故 NDS 並不適合以關閉背光依靠外部光源反射的方式來遊玩。
當玩家在執行 NDS 遊戲時將螢幕蓋上,主機就會發出「Bye Bye」的聲響並自動進入低耗電的待機模式,再次打開上蓋就會立刻回復到關閉時的狀態繼續進行遊戲,讓玩家在遊玩時間零碎的時候可以隨時暫停或繼續,並且可以有效的節省 NDS 電力的消耗,但該功能在執行 GBA 遊戲的時候無效,即使蓋上遊戲仍然會繼續執行。
接著是測試 GBA 相容功能,使用的是《超級瑪俐歐 Advance 4》這款遊戲。在執行 GBA 遊戲時,可由系統功能設定選項中設定顯示於上方螢幕或下方螢幕(擇一)。由於 GBA 遊戲的解析度(240 x 160)比 NDS 遊戲低(256 x 192),故實際顯示在螢幕上時是以上下左右留黑邊的方式呈現,並非全螢幕。因為 NDS 使用背光螢幕,所以比起 GBA SP 的前光螢幕更為明亮清晰,而且因為 NDS 具備立體聲喇叭,所以原本在 GBA / GBA SP 上只有佩帶耳機時才能欣賞得到的遊戲立體聲效果,能直接呈現出來,整體表現比 GBA SP 更好。不過 NDS 並不具備相容 GB / GBC 遊戲的功能,所以老遊戲還是得靠 GBA / GBA SP 才能執行。