Sonic and the Black Knight es un juego de plataformas y géneros de acción y aventuras, y está realizado con gráficos tridimensionales. Al igual que Sonic Unleashed, presenta una transición perfecta de la cámara virtual desde una perspectiva 3D a 2D. El juego se controla mediante el mando de Wii y el Nunchuk: el primer mando se encarga de atacar o esquivar a los enemigos, y el segundo es necesario para controlar al personaje.