Sonic Boom: Fire & Ice è un gioco single-player con componenti collaborativi che include ovviamente i personaggi chiave, gli eventi e le atmosfere dell'universo Sonic Boom. I giocatori vedranno Sonic e i suoi amici imbarcarsi in una nuova avventura contro il Dottor Eggman e un inedito, incredibile nemico, soprannominato D-Fekt: si ritroveranno in questo modo sia in ambienti conosciuti che in nuovi territori, mentre saranno impegnati ad esplorare, gareggiare e proteggere il loro mondo.
Sonic Boom: Fire & Ice aggiunge al gameplay gli elementi fuoco e ghiaccio, che garantiscono mosse speciali e nuove interazioni con gli ambienti. È possibile scegliere diversi approcci per affrontare i livelli, sfrecciando in classico stile Sonic oppure dedicandosi con calma a una approfondita esplorazione e a risolvere i rompicapo.
