Ultimate Marvel vs. Capcom 3 es una actualización de Marvel vs. Capcom 3: Fate of Two Worlds. Básicamente se le ha añadido algún personaje y escenario más, una experiencia online mejorada y nuevos modos de juego.
El juego sigue los cánones de los juegos de lucha tradicionales, con su barra de vida y de poder (llamada X-Factor), y donde deberás sacar tu repertorio de golpes para producir a tu contrincante mortales combos y utilizar ataques especiales. El jugador deberá escoger tres personajes, que se enfrentarán en combates uno contra uno, aunque se podrán realizar "asistencias", esto es un ataque combinado con alguno de los luchadores que no estén combatiendo en ese momento.
Respecto a la versión anterior cabe destacar estas mejoras:
Los modelos de los personajes son tridimensionales, pero el juego se desarrolla en un entorno en 2D.