Sonic the Hedgehog est un jeu de plates-formes. Vous incarnez Sonic, un hérisson bleu capable de courir très vite. Vous avez la possibilité de vous déplacer, sauter et vous mettre en boule pour attaquer ou prendre de la vitesse. Votre premier objectif est de ramasser des anneaux éparpillés dans les niveaux. Lorsque vous êtes touché par un ennemi ou par un piège, tous ces anneaux se dispersent et vous n’avez que quelques secondes pour les récupérer. Votre second objectif est de récupérer les six émeraudes que Dr. Robotnik, votre ennemi juré, possède.
Le jeu est basé sur la vitesse de Sonic. Dans tous les niveaux du jeu, vous pouvez obtenir des bonus représentés par des téléviseurs (Sphère bouclier, chaussure de vitesse, étoiles d’invincibilités, etc.)