Team Sonic Racing is een racespel waarin je als Sonic, Shadow, Tails of andere bekende personages over levendige circuits raast. Je kunt solo spelen of online met maximaal twaalf spelers. Er zijn verschillende spelmodi zoals Grand Prix, Time Trial en Team Adventure.
In het spel kun je je auto aanpassen, zowel qua uiterlijk als rijgedrag. Er zijn 14 verschillende Wisps die je kunnen helpen om het rivaliserende team te verslaan. Team Racing is een belangrijk onderdeel van het spel, waarbij je als team racet en wint.
Er zijn 15 speelbare personages, verdeeld over drie types: Speed, Technique en Power. Elke persoon heeft unieke vaardigheden en eigenschappen.