レベルファイブより2011年2月26日に発売されたニンテンドー3DS用アドベンチャーゲーム。
レイトン教授シリーズの第5作目で、第2シリーズの第2弾。第1弾は『レイトン教授と魔神の笛』、第3弾は『レイトン教授と超文明Aの遺産』。
当初はニンテンドーDS用と発表されていたが、ニンテンドー3DS用に変更になった。コンセプトは"ナゾトキ×3D"。
主題歌は松任谷由実の「Mysterious Flower」。
2013年2月6日にはニンテンドーeショップにてダウンロード専用ソフト『レイトン教授と奇跡の仮面プラス』の配信が開始された。新規のアニメーション、イベント、ナゾが追加されている他、セーブファイル数が増加し、丁寧なチュートリアルも導入されている。
レイトン教授と奇跡の仮面 特典 3Dクリーナー付き - 3DS