Sonic Mania — классический платформер с боковой перспективой, в котором сохранены привычное управление, тщательно выполненная графика и звук, напоминающий о прежних играх. На уровнях за Соником тянутся длинные следы, отмеченные синим свечением. В описании также отмечено, что желание возвращаться к игре связано с моментом, когда соединяются два Соника.

Соник постоянно несётся вперёд: иначе герой не может, и в этом заключается его характер. Ему противостоит доктор Эггман, желающий присвоить Рубин Иллюзий — неиссякаемый источник энергии. Соник, лис и ехидна нашли реликвию на острове Ангелов. Доктор ошибся, полагая, что у них можно всё отнять; такое противостояние уже встречалось в предыдущих частях.

Игроку доступны Соник, Наклз, Соник с Тейлзом или Тейлз в одиночку, и у каждого героя есть особые способности. На завершение уровня даётся 10 минут: опоздание приводит к автоматической гибели персонажа. По окончании локации начисляют очки — их количество определяется сэкономленным временем и числом уничтоженных роботов Эггмана.

В игре есть два новых сюжета. Один рассказывает о руднике энергии на острове Ангелов. Другой, «Мания», описывает финальную победу над доктором Эггманом: герои взрывают его базу в межгалактическом пространстве.