Team Sonic Racing combineert razendsnelle arcade-races met unieke aanpassingsmogelijkheden. Je speelt als Sonic, Shadow, Tails en andere personages uit het Sonic-universum. Je kunt solo spelen of met maximaal twaalf spelers online in verschillende spelmodi, zoals Grand Prix, Time Trial en Team Adventure.
Je kunt je voertuig aanpassen, zowel qua uiterlijk als rijgedrag. Er zijn 14 spectaculaire items, genaamd Wisps, die je helpen om het rivaliserende team te verslaan. In de Adventure-stand volgt je een verhaallijn die je vertrouwd maakt met de personages en mogelijkheden in de game.
Kies uit 15 speelbare personages, verdeeld over drie types: Speed, Technique en Power. Race als een team en gebruik teamacties om je teamgenoten te helpen of tegenstanders van de baan te beuken.