
SegaSonic Cosmo Fighter Galaxy Patrol é um jogo de tiro 2D de arcade, com visão de cima para baixo. O cabinete de tamanho familiar é projetado como uma nave espacial e possui a característica de sacudir o cabinete durante a experiência. A placa do cabinete possui dois botões para armas que atiram projéteis ou foguetes guiados e uma alavanca rotulada "SPEED UP", que inclina toda a experiência. Há também um joystick normal no lado esquerdo da placa que manobra a nave, que também pode inclinar o cabinete. Após inserir a moeda, Sonic faz um discurso para o jogador e pula para dentro da nave vermelha, que é lançada da estação de patrulha galáctica da Terra para o espaço. Pouco depois, o Dr. Eggman aparece em uma pequena cápsula espacial para implantar bombas e obstáculos contra o Sonic. Destruir bombas e obstáculos recompensa o jogador com estrelas. Ao chegar à estação espacial, Eggman atacará com sua cápsula espacial, atirando projéteis ou foguetes guiados contra a nave do Sonic após acertar um dos três golpes. Se o jogador derrotar Eggman, o doutor recuará e retornará com uma armadura espacial grande e verde em sua cápsula. O jogador precisa destruir os braços guiados da armadura espacial antes de finalizá-lo. Se o jogador conseguir destruir a armadura espacial de Eggman, será recompensado com um upgrade de nave e o Sonic terá salvo os amigos animais enquanto Eggman foge. Dependendo de como a experiência foi concluída, o arcade recompensa o jogador com uma certa quantidade de estrelas, de uma a cinco.