Sonic the Hedgehog - первое появление Соника на PS3 и Xbox 360 в совершенно новом приключении, на этот раз в мире людей. Соник встречает Элизу, принцессу Солеанны, с которой быстро заводит дружбу. К сожалению, доктор Эггман быстро вмешивается и похищает Элизу, чтобы уничтожить королевство Солеанна, и Сонику предстоит спасти ее.
В игру возвращаются персонажи из предыдущих игр, включая Хвоста, Наклза, Шэдоу и совершенно нового героя - ежика Сильвера. Соник проносится по этапам с ослепительной скоростью, используя 3D-элементы, аналогичные играм Sonic Adventure. Наряду с новыми элементами геймплея в игру возвращаются и знакомые особенности. Игровой процесс разделен на этапы с экшеном, быстрые уровни с альтернативными путями и свободные городские этапы, где персонажи могут исследовать города, разговаривать с другими персонажами, получать новые задания и посещать магазины, подобно полям приключений из Sonic Adventure.
Во время игры можно управлять тремя главными героями: Соником, Шедоу и Сильвером. Всего в игре 11 этапов, и они подстроены под способности каждого из персонажей. Соник - единственный, кто имеет доступ к суперскоростным этапам, и у него есть пользовательские способности, такие как спин-даш, лайт-даш, самонаводящаяся атака, атака отскока, скользящий удар, удар торнадо, скоростной рывок и шлифовка. Они приобретаются в обмен на кольца в магазинах. Соник также может обменивать драгоценные камни на особые способности. Способности Шедоу во многом заимствованы из игры Shadow the Hedgehog, с упором на управление транспортными средствами, такими как багги, ховеры, велосипеды и глайдеры. Также есть различные атаки ближнего боя, аналогичные атакам Соника, но в этой игре Шедоу не использует огнестрельное оружие. Новый персонаж, Сильвер, - еж, путешествующий во времени. Его основное средство атаки - психокинетические способности. Он может поднимать и бросать предметы, а также левитировать. Дополнительные способности можно приобрести во внутриигровых магазинах в обмен на кольца.