Sonic Heroes - це 3D-екшн-платформер, в якому гравець бере під контроль команду з 3 персонажів, кожен із яких має особливі здібності - швидкість, політ та потужність. Мета гри полягає в тому, щоб якомога швидше пробігати рівні, одночасно перемагаючи ворогів і збираючи кільця. Ваш час, кільця і переможені вороги складають бальну систему, і більше очок означає вищий ранг на рівні.