当初はダウンロードコンテンツでの販売を予定していたが、東日本大震災の影響などにより計画を練り直した結果、ボリュームアップをした上でのパッケージ販売となった[29]。トロフィーと実績は一新され独立しているが、ダウンロードコンテンツは前作のものを引継ぐことが可能。

アルティメットの発売に合わせて声優のたまごである古木のぞみの対戦動画を配信するアルティメットガール育成プロジェクト、前作では日本国外でのみ行われたアートコンテストなどのプロモーションイベントを実施する。アートコンテストの優勝者には村田雄介の描き下ろしイラストのレプリカが送られた。

カプコンとマーベルの契約終了により2013年12月には前作と本作のPS3、Xbox 360版のダウンロードコンテンツの販売を終了、2014年6月にPS Vita版の販売と日本語公式サイトの公開を終了していたが、シリーズ新作『マーベル VS. カプコン:インフィニット』の発表に伴い2016年12月4日より本作公式サイトが再公開され、PlayStation 4版のダウンロード販売が開始された。その後遅れて、Xbox One版とWindows PC（Steam）版のダウンロード販売も2017年3月7日に開始され、さらにPS4のみパッケージ版が2017年3月9日に発売された。ゲーム内容自体は同一であるが、過去のPS3、Xbox 360版が720P画質だったのに対し、PS4、Xbox One、Steam版は1080PのフルHD画質に対応しており、廉価版並の低価格ながらも過去の全てのダウンロードコンテンツと、日本国外向けに発売された公式アートブックである『Marvel vs. Capcom: Official Complete Works』が完全収録されている[30]。さらにPS4のパッケージ版には限定特典として新規書き下ろしコミック『WORLD WARRIORS AND WORLDS BEYOND』が付属。オンライン対戦にも対応しているが、同一機種ユーザーの対戦のみ対応している。
システム

チーム編成は前作『MvC2』と同じく3対3となっている。ゲーム開始時に3人のキャラクターと3種のアシストタイプを選択することや基本的なシステムは前作を踏襲している。

操作系は1レバー+6ボタンだが、攻撃ボタンは初心者に配慮して4つに減少しており[7]、「弱攻撃」（以下L）、「中攻撃」（以下M）、「強攻撃」（以下H）、「スペシャルアタック」（以下S）、「パートナー1」、「パートナー2」の6ボタンとなっている。パンチとキックに分れていた攻撃ボタンが統合され、エリアルレイヴ始動技やチームエリアルコンボはSで発動する。パートナーボタンはパートナーによるアシストや交代、スナップバックなどに使用する。セレクトボタンは挑発に使用し、空きボタンには複数のボタンの同時押しなどを任意で設定できる。

新システムとして「チームエリアルコンボ」と「X-ファクター」が追加されている。「チームエリアルコンボ」は空中でコンボを叩き込む「エリアルレイヴ」中に始動しほかのメンバーに交替し空中で敵に連続技を叩き込む。レバー入力によって、攻撃力が高い上段、横方向に打ちつける（『アルティメット』ではさらに相手のハイパーコンボゲージを1つ減らす）中段、下方向に叩きつけハイパーコンボゲージを1本増加させる下段の3種に派生する。対する受け手側は相手のチームエリアルと同じコマンドを入力すると「チームエリアルカウンター」が発動し、相手のチームエリアルコンボを阻止できる。「X-ファクター」は1試合に一度だけ使用でき、一定時間スピードと攻撃力を上昇させることができ、自分のチームの残り人数が少ないほどその効果が高くなる。必殺技などの各種モーションをキャンセルできるため連続技にも組み込め、ガードをキャンセルして相手のコンボに割り込むことも可能。発動中はリカバリアブルダメージが控えに回っていなくても自動で回復し、ケズリ[注 6]を無効化する[4]。

連続技、必殺技、ハイパーコンボ、エリアルレイヴをいずれも1ボタンで行える初心者向けの「シンプル操作」は、使える必殺技やハイパーコンボには制限がある。例えばリュウならば上段足刀蹴りや真空竜巻旋風脚は使えない。

「ディレイドハイパーコンボ」は、ダメージ補正をリセットするテクニック「補正切りコンボ」の始動に使われることがある。キャラクターの中には補正切りありきで活躍できる者も存在する[31]。ほかにもマニュアルには記載されていないが以下のようなテクニックが存在する。二段ジャンプを行えるキャラクターの一部には、二段ジャンプを高速入力することで低空ジャンプとなる「ショートジャンプ」が利用でき、それを駆使して高速で発生する中段攻撃を仕掛けられる[32]。ダッシュを方向キーの2度押しではなく攻撃ボタンの同時押しで行うと下入力でキャンセルすることができ、その工程を繰り返すと波を打つような小刻みな連続ステップ「ウェーブダッシュ」が可能となる[22][33]。スナップバックにより強制交代させられるキャラクターの出現時間が一定であることを利用し、相手のガードを崩す戦法を仕掛ける「出現攻め」が行える[31]。

キャラクターは、癖がなく扱いやすい「スタンダードタイプ」、スピードはないが攻撃力と体力に優れる「パワータイプ」、体力は低いが特殊な移動技を持ちガード崩しに長ける「スピードタイプ」、多彩な飛び道具により遠距離からの攻撃に長けた「シューティングタイプ」の4種に大別される。アシストは、飛び道具を放つ「ビームタイプ」、長時間判定の残る技を放ちフィールドを制圧する「停滞タイプ」、ダウン後に追い撃ち可能な攻撃を仕掛ける「追い撃ちタイプ」などにタイプ分けできる。コンボの発動中は徐々に相手ののけぞり時間が減少するため、後になればなるほど連続技の難易度が上がる。また、1コンボにつき地上・壁バウンドは1回ずつしか発動できないと言う仕様がある[注 7][4]。
仕様

キャラクターの音声は、マーベルサイドは英語固定、カプコンサイドはキャラクター毎に英語・日本語音声を切り替えることができるようになっている。『バイオハザード』シリーズや『デビルメイクライ』シリーズなど、元々英語を喋っていたキャラクターは、デフォルトでは英語音声に設定されている。

ゲームモードは、1人プレイでCPUと対戦するシングルモード。2人で対戦するバーサスモード。CPUキャラを相手に技の練習をおこなうトレーニングモード。必殺技や連続技などの課題をクリアして行くミッションモード。音楽やムービーを鑑賞できるギャラリーモード。オンライン通信対戦を行なうネットワークモードが搭載されている。説明書には書いていないが、トレーニングモードではラグが設定できる[15]。『ストリートファイターIV』と比べて通信データ量が多く、快適な対戦環境を重視した結果、観戦モードは搭載されていない[7]。格闘ゲームの面白さを追求したことなどにより、ミニゲームなども見送られている[15]。

『アルティメット』では発売後の12月19日に行われた無料アップデートにて「ヒーロー&ヘラルド」モードが搭載された[注 8]。プレイヤーはヒーローかヘラルドのどちらかの陣営を選び、ネット上で対戦し、その勢力を競い合う。このモードでは独自のシステムとして「サポートカード」を搭載している。サポートカードは、1枚のメインカードと2枚のサブカードから成り立ち、組み合わせによっては、飛び道具を無効化、常時Xファクター状態、ブロッキングが可能など、通常のプレイでは再現できないような状況を作ることもできる。