Personnages principaux :
* Puce (alias "Light Gaia") :Une petite créature à fourrure qui devient le compagnon de Sonic après que le monde soit divisé en deux. Il est l'incarnation de la lumière de Gaia et joue un rôle crucial dans la restauration de la planète.
* Dr. Eggman :Le méchant classique de Sonic qui, à travers ses expériences, libère le pouvoir destructeur de Dark Gaia. Il est moins un antagoniste direct ici, plutôt une force malavisée.
* Amy Rose :Ami et admirateur de longue date de Sonic. Elle est déterminée à trouver un moyen d'aider Sonic à retrouver sa forme humaine.
* Queues :Le fidèle acolyte et mécanicien de Sonic, qui construit les « Sonic Riders » qui aident Sonic à parcourir le monde.
* Jointures :Le gardien de Maître Émeraude, qui joue un rôle moins important que d'habitude mais qui reste important pour l'intrigue.
Autres personnages notables :
* Professeur Pickle :Un personnage récurrent de la série Sonic, qui est souvent engagé par le Dr Eggman.
* Blaze le chat :Une princesse d'une autre dimension qui est brièvement impliquée dans les événements du jeu.
* Silver le hérisson :Un autre personnage voyageant dans le temps qui apparaît, bien que son rôle dans le scénario principal soit minime.
* Oméga :Un puissant antagoniste robotique qui apparaît initialement comme une menace, mais finit par aider Sonic dans certaines parties du jeu.
* Divers animaux et citadins :Le jeu met en scène de nombreux habitants du monde visité par Sonic.
Les personnages spécifiques rencontrés varient en fonction du monde ou de l'étape spécifique du jeu.
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