2001年3月21日，全世界玩家迎来了喜庆的一天，当日任天堂最新手掌机“GAMEBOY ADVANCE”火暴发售，这台主机可以称之为GAMEBOY真正的后续机种。它采用双CPU设计，支持GB和GBA两种游戏卡带。当玩家插入不同的游戏软件时，GBA主机会自动切换至相应的CPU。CPU的加强使得掌机游戏画面得到了质的提升，全世界各大游戏公司都争相在GBA上推出游戏。《瓦里奥大陆》、《恶魔城 月轮》、《马里奥赛车A》等2000余款优秀游戏的相继推出再次验证了任天堂在掌机市场里的霸主地位。这台主机的唯一缺点是屏幕偏暗。

针对屏幕偏暗的问题，任天堂很快吸取教训于2003年2月14日推出了GBA的加强版“GAMEBOY ADVANCE SP”，SP出色的外观设计获得了无数玩家的赞赏，任天堂成功的将掌机用户群扩展到了年轻人当中。SP屏幕新加入的前置灯有效地解决了屏幕昏暗的先天死伤。至今仍有不少玩家对这台手掌机念念不忘，大家都在担心“这台掌机的设计已经如此完美了，今后的掌机该怎么设计外观哪？”SP的硬件配置和GBA一样，支持所有的GBA、GB软件。

时间到了2004年11月21日，任天堂再接再厉推出双屏手掌机“Nintendo Dual Screen”，售价为15000日元。NDS的魅力远不止双屏，它还支持触摸屏操作以及内置麦克风。NDS具备双插槽，支持NDS和GBA软件，但是不支持GB软件。这台主机新奇的硬件设计早就让广大游戏厂商跃跃欲试，当日同步发售的几款软件有力的证明了NDS非凡的游戏乐趣！到目前为止NDS已经发布了300余款专用游戏，其中数款游戏的销量已轻松过百万。这台新奇主机的诞生也进一步的巩固了任天堂在掌机世界的霸主地位。

其后的一年内，NDS稳步发展，但任天堂似乎又不甘寂寞，再度推出GBA的缩小机型“Game Boy Micro”，这款微型的手掌机只支持GBA软件，并不支持GB软件。它出色的屏幕表现被广大玩家一致称好，由于液晶点阵缩小到了肉眼几乎看不清楚的地步，因此画面表现格外清晰。这款主机是目前全世界最小的手掌机。

在2006年初，又一款任天堂手掌机悄然上市，实际上这款掌机实际上仅仅是将SP的前置光屏幕改为背光LCD屏幕而已，外型完全不变。代号仍旧为“GAMEBOY ADVANCE SP”，不过在外包装上会标有“BRIGHTER！”字样，目前只知道这款特殊的SP只在北美和中国大陆发售，欧洲、亚洲地区都无详细发售计划。价格仍旧为600多元，和老版SP比起来可谓超值。

时间挪步到2006年1月26日，当日任天堂宣布便携型游戏主机NDS的改良型“NDS Lite”将于2006年3月2日发售，售价为16800日元。这款最新手掌机再一次缩小了机身，体积大约减少了50%所有，并且屏幕又一次经过改良。超大的可视角度以及浓艳的画面表现都使得NDS显得相形见拙，售价却仅仅比NDS超出1800日元。当3月2日早晨公开发售之后，全日本供应的十多万台白色NDSL被一抢而空，延期到3月12日的深蓝色NDSL、冰蓝色NDSL一直处于供不应求的状态。现今，NDSL在全球创造出了800万台销量的骄傲成绩。