Celem wirtualnej rywalizacji pomiędzy szeregiem rozmaitych zawodników jest zdobycie Szmaragdu Chaosu, który stanowi główną nagrodę w turnieju, zorganizowanym przez złowrogiego Doktora Eggmana (zwanego również Doktorem Robotnikiem). Oprócz tytułowego bohatera w szranki staje np. Knuckles (czerwony przedstawiciel gatunku kolczatek), lisek Tails i jastrząb Hawk. Każda postać porusza się za pomocą specjalnej odrzutowej deski, pozwalającej na rozwijanie zaiste zawrotnych prędkości.

W trakcie przemierzania wielu tras o zróżnicowanym wyglądzie (kanion, fabryka, jaskinia etc.) musimy nie tylko wyprzedzać oponentów, ale też bronić się przed ich atakami i samodzielnie we właściwych momentach stosować akcje zaczepne. Ponadto w międzyczasie trzeba wykonywać widowiskowe akrobacje niczym w serii Tony Hawk’s Underground i SSX, jak również zbierać złote pierścienie i w odpowiednich miejscach uzupełniać energię. Ten ostatni proces możliwy jest także po dostaniu się w powietrzny tunel, ciągnący się za każdym rywalem. Oczywiście przeciwnik stara się w takiej chwili zgubić „ogon”, wytwarzając niebezpieczne turbulencje – należy więc nieustannie uważać. Nie zapomniano dodatkowo o zaimplementowaniu w Sonic Riders trybu multiplayer, pozwalającego na ściganie się maksymalnie czterem osobom.