Sonic & SEGA All-Stars Racing is niet vergelijkbaar met de Sonic-games die je vroeger kon kopen op de Sega. Dat zou immers niet in dit dossier passen. In dit spel race je met Sonic of een van zijn vrienden door verschillende parcours.

Je racewagen rijdt automatisch zo snel mogelijk vooruit. Achteruit rijden doe je door de rem in te houden. Een belangrijk deel van de besturing is driften. Door te driften verlies je amper snelheid, maar kun je wel scherper sturen, waardoor je makkelijker door een bocht glijdt. Na een drift krijg je een turbo boost waarvan de duur afhankelijk is van de drift. Hiermee heb je de mogelijkheid om andere bestuurders in te halen.

De Grand Prix mode is een cup die bestaat uit verschillende races. Aan het einde van de race worden punten toegekend, die afhankelijk zijn van de plaats waarop je gefinisht bent. Deze cups zijn in verschillende moeilijkheidsgraden te spelen. In de Single Race-mode kun je één enkele race rijden, op een baan die je zelf kan selecteren. Je kunt onder andere het aantal tegenstanders, aantal ronden en de moeilijkheidsgraad zelf instellen. In de time trial mode neem je het vooral op tegen jezelf, maar ook tegen een computer. In de game zijn twee multiplayermodes te vinden: lokaal en online.