Sinusundan ng Rayman DS ang titular na karakter habang ginalugad niya ang mga kakaiba at sari-saring mundo sa isang misyon na pigilan si Admiral Razorbeard. Pangunahing layunin niya ang palayain ang mga kaibigang nabihag at ibalik ang kapayapaan sa Glade of Dreams.
Nakatuon ang gameplay sa pagtakbo, pagtalon, at pag-glide sa mga masalimuot na 3D obstacle course. Ginagamit ng mga manlalaro ang teleskopikong kamao ni Rayman para labanan ang mga kaaway at paandarin ang mga switch, na nagbubukas ng daan sa dalawampung magkakahiwalay na structural level.
Gumagamit ang bersyong ito ng mga tampok ng Nintendo DS hardware, kung saan ang touch screen ang para sa pag-navigate ng mapa at pamamahala ng imbentaryo. Dinadala ng port ang orihinal na mga mekanika sa handheld system, kaya kailangan ang maingat na timing para makatawid sa mapanganib na lupain.