23 czerwca w serwisach PlayStation Network oraz Xbox Live opublikowano pierwsze demo, w którym gracz mógł poruszać się „klasycznym Sonikiem” w planszy Green Hill Zone. 18 października wydano drugą wersję demo gry, która oferowała już także dostęp do gry „współczesnym Sonikiem”.
Pod koniec października ogłoszono, iż gra otrzymała największą liczbę przedpremierowych zamówień w historii serii. Gra została wydana na początku listopada w Ameryce Północnej, Australii i w Europie oraz w grudniu w Japonii.
Ścieżka dźwiękowa Wraz z premierą gry wprowadzono do sprzedaży ścieżkę dźwiękową gry; w kolejnych miesiącach pojawiły się również inne wersje ścieżki. Pierwsze wydawnictwo, które dołączane było w Japonii do zamówień przedpremierowych, dostępne jest w dwóch wersjach: pierwsza zawiera muzykę z wersji na konsole i komputery (biała wersja), natomiast druga muzykę z wersji na Nintendo 3DS (niebieska wersja). Obie wersje nazywają się History of the 1st Stage (pol. Historia pierwszej planszy). Drugie wydawnictwo, będące oficjalną ścieżką dźwiękową, o nazwie zostało wydane 11 stycznia 2012 roku w Japonii.