セガより1998年12月23日に発売されたドリームキャスト用アクションゲーム。開発はソニックチーム。
ソニックシリーズ初の本格3Dアクション。ソニックたちおなじみのキャラクターが3D空間を縦横無尽に駆け抜ける。2Dアクションの『ソニック・ザ・ヘッジホッグ』シリーズ以上のスピード感と爽快感が味わえる。ただし、カメラワークに難があり、スピードに慣れるまでが難しい。
謎の生命体「カオス」を利用して「エッグマンランド」を建設しようと企むドクター・エッグマンの野望を阻止するため、ソニックがカオスエメラルド探しの旅に出来ることになる。プレイヤーキャラクターはソニックの他に、テイルス、ナックルズ・ザ・エキドゥナ、エミー・ローズ、ビッグ・ザ・キャット、E-102ガンマが登場。6人のプレイヤーキャラクターごとにゲーム性の異なるシナリオが用意されている。RPG的なストーリー展開と謎解きを楽しめる「アドベンチャーフィールド」 と、「アクションステージ」を往復しながらゲームを進めていく。
アドベンチャーフィールドのどこかにある「チャオガーデン」では、チャオの育成が楽しめる。ビジュアルメモリに転送することでミニゲームが遊べる。
1999年10月14日、2ヶ国語音声・5ヶ国語字幕やネットワークランキングに対応した『ソニックアドベンチャー インターナショナル』が発売。
2003年6月19日には、グラフィックをブラッシュアップして新要素を追加した『ソニックアドベンチャーDX』がニンテンドーゲームキューブで発売された(2003年12月18日にWindows版も発売)。アドベンチャーフィールド内に散らばるミッションオブジェクトを取得してそこに書かれたミッションをクリアしていく「ミッションモード」、ある一定の条件をクリアするとゲームギアで発売されたソニックシリーズ作品を遊べる「プチゲームコレクション」といった新要素がある。
プチゲームコレクションに収録されているゲームギア作品は、『ソニック・ザ・ヘッジホッグ』『ソニックドリフト』『ソニック&テイルス』『ソニックスピンボール(日本未発売)』『ソニックラビリンス』『ソニック・ザ・ヘッジホッグ2』『Dr.エッグマンのミーンビーンマシーン(日本未発売)』『ソニック&テイルス2』『ソニックドリフト2』『テイルスのスカイパトロール』『Gソニック』『テイルスアドベンチャー」の12作品。
また、ゲームキューブ版のみ、ゲームボーイアドバンスの『ソニックアドバンス』『ソニックアドバンス2』『ソニックピンボールパーティー』にチャオガーデンで育てたチャオをGBAケーブルを通じて転送できる連動要素も追加された。
2010年9月29日からは、プレイステーション3(PlayStation Store)とXbox 360(Xbox Live Arcade)で『ソニックアドベンチャー』のHD移植版が配信されている。
2001年6月23日に続編の『ソニックアドベンチャー2』が発売された。
3Dアクションのソニックシリーズの続編としては、『ソニックヒーローズ』『シャドウ・ザ・ヘッジホッグ』『ソニック・ザ・ヘッジホッグ(新ソニック)』『ソニック ワールドアドベンチャー』などがある。