L'équipe de développement du précédent opus est reconduite, en particulier Yoshio Sakamoto, Makoto Kanoh, et le processus dure deux ans et demi. L'objectif est de réaliser un vrai jeu d'action. Le système de jeu est centré sur l'exploration et la découverte de power-ups, qui permettent au joueur d'accéder à de nouvelles zones auxquelles il ne pouvait précédemment pas se rendre. Le jeu intègre de nouveaux concepts dans la série, tels que l'écran d'inventaire, la mini-carte, ou la possibilité de tirer dans plusieurs directions.
Le jeu est très bien accueilli lors de sa sortie et par la suite souvent reconnu comme l'un des meilleurs jeux de tous les temps, grâce à son atmosphère, son gameplay, son ambiance et ses musiques. Le jeu ne se vend pas bien au Japon mais fonctionne mieux en Amérique du Nord, et se vend à 2 millions de copies à travers le monde jusqu'en 2009. Il est également reconnu dans l'univers du speedrunning et pour avoir inspiré le genre de jeu vidéoMetroidvania. Le jeu connait une suite directe, Metroid: Fusion, sorti en 2002 sur Game Boy Advance. Par la suite, Super Metroid est commercialisé sur la console virtuelle de la Wii en 2007, sur celle de la Wii U en 2013 et celle de la New Nintendo 3DS en 2016. Il figure également dans la ludothèque de la console Super NES Mini sortie fin 2017. En , le jeu est réédité sur Nintendo Switch via le Nintendo Switch Online.
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Il fait partie d'un « bon thème ».
