Rayman DS volgt het titelpersonage terwijl hij vreemde, gevarieerde werelden verkent in een queeste om Admiral Razorbeard te stoppen. Zijn voornaamste doel is zijn gevangengenomen vrienden te bevrijden en weer vrede te brengen in de Glade of Dreams.
De gameplay draait om rennen, springen en glijden door ingewikkelde 3D-obstakelparcours. Spelers gebruiken Raymans telescopische vuist om vijanden te bestrijden en schakelaars te activeren, zodat ze hun weg kunnen openen door twintig afzonderlijke, gestructureerde levels.
Deze versie maakt gebruik van de hardwarefuncties van de Nintendo DS, waarbij het touchscreen zorgt voor kaartnavigatie en inventarisbeheer. De port brengt de oorspronkelijke spelmechanieken naar het handheldsysteem en vraagt om nauwkeurige timing om gevaarlijk terrein te doorkruisen.