Team Sonic Racing is een arcade-racegame gebaseerd op de wereld van Sonic, waarbij je met bekende personages zoals Sonic, Shadow en Tails over kleurrijke circuits scheurt. Je kunt solo racen, lokaal met vrienden op één scherm of online met maximaal twaalf spelers per race.
De game biedt diverse spelmodi zoals Grand Prix, Time Trial en Team Adventure, waarbij je verhaalmatig het Sonic-universum verkent. In de Team Racing-modus werk je samen met teamgenoten en gebruik je speciale acties om elkaar te helpen of tegenstanders te blokkeren.
Je kunt je voertuig aanpassen in uiterlijk en prestaties, en beschikt over 14 Wisps voor offensieve en defensieve acties. De game bevat 15 speelbare personages, onderverdeeld in drie types: Speed (snelheid), Technique (techniek) en Power (kracht).