Depois de derrotar Mother Brain, o líder dos Space Pirates que queria usar criaturas alienígenas conhecidas como Metroids para dominar o mundo, a caçadora de recompensas Samus Aran levou a luta para a terra natal dos Metroids e os erradicou. Apenas uma única larva Metroid permaneceu. Samus a levou para uma estação de pesquisa galáctica, e os cientistas garantiram a ela que os poderes da larva podem ser aproveitados para ajudar as pessoas. No entanto, tudo dá errado quando um dragão mata os cientistas, tira a larva e destrói o centro de pesquisa.
Samus segue o dragão até o planeta Zebes, onde ela lutou contra Mother Brain antes. Ela deve explorar o planeta perigoso, permanecer viva e descobrir uma maneira de recuperar a larva. Super Metroid é um jogo de plataforma e uma continuação de Metroid II. Como os jogos anteriores da série, não é dividido em níveis separados; o planeta Zebes é um mundo aberto que Samus atravessa para frente e para trás. Este mundo é dividido em salas separadas por portas que devem ser disparadas para serem abertas.
O tiro também é usado para abrir passagens secretas, algumas das quais contêm bônus bacanas, mas é necessário encontrar a maioria delas para prosseguir no jogo. Há muitos itens para encontrar no caminho, e cada novo item geralmente torna áreas até então inacessíveis disponíveis para Samus. Os itens incluem tanto armamento (como mísseis, supermísseis ou atualizações para a arma laser padrão de Samus), tanques de energia que aumentam a saúde máxima de Samus e outros gadgets (como um gancho que permite que Samus grude no teto). Existem vários inimigos - fauna alienígena - à espreita ao redor do planeta Zebes.
Todos os inimigos reaparecem depois de entrar novamente em uma sala, embora as capacidades crescentes de Samus signifiquem que eles se tornam mais fáceis de derrotar à medida que o jogador progride. Depois de matá-los, os inimigos normalmente deixam para trás um pouco de saúde ou munição.
