ソニックシリーズ第3作。エミー、メタルソニック初登場。
『ソニック2』と『3』の間に発売されたゲームで、開発は大島直人と『ソニック1』の一部のスタッフが行っている。
ソニックシリーズ初の光ディスク媒体作品で、当時としては最高峰のOP・EDアニメーションと宇徳敬子とケーシ・ランキンによる主題歌が施されており、メガCDのアクションゲームの中でもかなり評価の高い1作。なお全世界での売上は150万本とメガCDソフトの中では100万本を突破したゲームである。音楽は前2作品は中村正人による作曲だったが、本作ではゲームギア版『ソニック・ザ・ヘッジホッグ2』のBGMを担当していた尾形雅史と幡谷尚史が作曲に参加しており、デステクノ調のサウンドで録音するなど気合が入っている。