Gra Gracz rozpoczyna przygodę jako Sonic (później Blaze) w Wiosce Młynów (ang. Windmill Village) na Wyspie Południowej. Po nakreśleniu trasy za pomocą rysika na mapie (ang. Sea Chart) rozpoczyna on wyścig do jednej z siedmiu głównych wysp za pomocą jednego z czterech statków. Podczas wyścigu można zbierać pierścienie i robić triki na rampach, co wypełnia wskaźnik mocy (ang. Boost Gauge). Jego użycie powoduje przyspieszenie statku i tymczasową nietykalność (aż do wyczerpania).
Po dotarciu do jednej z siedmiu wysp celem staje się osiągnięcie celu na końcu poziomu. Sonic Rush Adventure używa systemu trików, który po raz pierwszy pojawił się w Sonic Advance 2. Triki powietrzne wykręca się za pomocą przycisków A, B oraz R podczas gdy postać jest w powietrzu. Robienie trików i pokonywanie przeciwników powoduje wypełnianie wskaźnika napięcia (ang. Tension Gauge), który umożliwia przyspieszenie (ang. Super Boost) aż do jego wyczerpania. Wskaźnik napięcia zmniejsza się wraz z czasem i pod wpływem otrzymywanych obrażeń. Każdy poziom dzieli się na dwa akty, po ich zakończeniu gracz walczy w trójwymiarowym środowisku z bossem.