Sonic Heroes to gra platformowo-zręcznościowa nawiązująca do najlepszych części serii z tytułowym jeżem w roli głównej.
Rozgrywkę cechuje duża dynamika (rozmaite platformy, zakręty, „kółka” w powietrzu, etc.), mnóstwo skoków czy podniebnych lotów (wyrzutnie, skocznie). Czarnym charakterem w grze po raz kolejny został złowrogi Eggman, który wraz z zastępami podległych mu robotów planuje opanować bajkowy świat. Oprócz Sonica, wyzwanie podejmuje także dwójka innych postaci: Knucles oraz Tails. Razem tworzą nierozłączny „Team Sonic”, zaś ich zadaniem jest pomyślne przebrnięcie przez 14 zróżnicowanych środowiskowo poziomów (plus kilkanaście mini-zadań). Pomiędzy kolejnymi bohaterami przełączamy się w dowolnym momencie, zyskując tym samym dostęp do innych umiejętności. I tak, wybierając na lidera zespołu Sonica możemy szybciej biegać i (jako kulka) atakować wrogów. Knucles potrafi rozbijać na kawałki przeróżne przeszkody terenowe oraz miotać w oponentów fireballami. Z kolei Tiles został obdarzony mocą latania, przydaną w wielu sytuacjach.
Oprócz drużyny Sonica, programiści z firmy SEGA postarali się także o umieszczenie w grze trzech alternatywnych zespołów: „Team Dark”, „Team Rose”, „Team Chaotix” (w sumie daje to 12 różnych postaci). Oprawa graficzna Sonic Heroes budzi uznanie. Poziomy są rozległe, dopracowane pod kątem szczegółów co zadowoli najbardziej wymagających graczy..