Sonic Rivals 2 memiliki empat mode Single Player utama. Story Mode adalah mode pemain tunggal utama. Pemain melewati setiap mode dan level pertempuran game untuk memajukan plot. Setiap zona memiliki tiga babak dan satu bos, dengan pengecualian zona terakhir. Karakter dibagi menjadi empat tim (Sonic and Tails, Shadow and Metal Sonic, Silver dan Espio, Knuckles and Rouge) dan masing-masing karakter memiliki cerita masing-masing. Gim ini memperkenalkan mode baru yang disebut Main Gratis. Dalam mode pemain tunggal ini, pemain dapat memilih salah satu dari delapan karakter dan bermain melalui zona dengan gaya 2D Sonic tradisional. Mereka juga dapat mencoba Menyerang Waktu, atau menemukan sepuluh Chao yang tersembunyi di level. Tidak ada lawan untuk mode ini. Ini adalah yang pertama dari banyak karakter yang ditampilkan. Selain itu, pemain juga dapat mencoba mode Sirkuit Piala dan Acara Tunggal. Balapan dan pertempuran dapat disesuaikan di setiap aspek, dan pemain dapat mencoba mendapatkan kartu dengan menyelesaikan tantangan. Ada 150 kartu berbeda untuk dikumpulkan, dan masing-masing terkait dengan pencapaian tertentu. Misalnya, mendapatkan Peringkat S dalam Mode Knockout akan membuka kunci kartuMephiles the Dark . Kartu itu sendiri berisi seni dari berbagai game Sonic yang lebih lama , dan dapat membuka kunci hal-hal seperti setelan alternatif untuk karakter. Tidak seperti permainan pertama, hanya satu kartu yang dibutuhkan untuk membuka sebuah suit; dan setiap karakter memiliki empat setelan, bukan tiga yang asli. Kartu juga membuka Sirkuit Piala, dan Detektor Chao untuk Zona.
Sonic Rivals 2 menawarkan multiplayer baru "Battle Mode" dengan enam jenis kompetisi selain mode balapan utama. Mode-mode ini juga bekerja dalam cerita. Lamanya pertempuran dapat diatur melalui menu pilihan. Di Knockout, setiap pemain memulai dengan tiga dering. Pemain harus menjatuhkan semua cincin dari lawan mereka dan kemudian menyerang mereka untuk menang. Pemain pertama yang mendapatkan jumlah KO yang ditetapkan menang. Dalam Rings Battle, pemain memiliki waktu tertentu untuk mengumpulkan cincin sebanyak mungkin. Pemain dengan dering paling banyak di akhir batas waktu menang.
Capture the Chao adalah versi Capture the Flag yang bertema Sonic . Pemain harus mencuri sejumlah Chao dari markas lawan mereka dan membawa mereka kembali ke markas mereka sendiri dengan Chao mereka sendiri yang masih ada untuk menang. Dalam Balapan Lap, pemain pertama yang menyelesaikan sejumlah putaran di trek menang. King of the Hill memiliki Omochao yang ditempatkan di puncak level dengan sinar cahaya. Pemain mendapatkan poin hanya dengan berdiri di bawahnya. Pemain pertama yang mendapatkan jumlah poin yang ditetapkan menang. Tag adalah persilangan bertema Sonic antara Hot Potato dan Tag . Setiap pemain memiliki batas waktu yang turun saat mereka memegang bom. Pemain mengoper bom dengan menyerang pemain lain. Pemain pertama yang batas waktunya kadaluwarsa kalah.
Cheat game Sonic Rivals 2 PPSSPP !