• Marble Zone (Мрамор)

Зона мраморных руин и подземного античного замка. Здесь встречаются озёра лавы, и ловушки с шипами, цепями и гирями. В конце третьего акта Доктор Роботник атакует Соника, сжигая платформы, на которых он стоит. В этой зоне можно срезать путь и разбивать стены, чтобы собирать больше колец. В ранних версиях зоны на заднем фоне летали НЛО, но они были убраны из финального релиза.

• Spring Yard Zone (Пружинный двор)

Городской уровень со множеством ускорителей и бамперов, напоминающий машину пинбола. В зоне очень много секретов и тайников. Тем не менее, уровень является достаточно скоростным в прохождении. Идея этой зоны позже постоянно повторялась в последующих играх серии. В конце третьего акта Роботник атакует Соника на своём эггмобиле с шипом и убирает им блоки, на которых стоит ёж. Spring Yard Zone, изначально называемая «Sparkling Zone» была первым законченным уровнем игры.

• Labyrinth Zone (Лабиринт)

Подводный лабиринт, в котором необходимо пробираться к выходу. Самая большая опасность в этой зоне — это не противники и не ловушки, а сама вода, поскольку Соник может находиться под водой не более 18 секунд, в противном случае он захлёбывается и тонет. Сбор пузырьков с воздухом сбрасывает счётчик и дает возможность находиться под водой чуть дольше. В конце третьего акта Соник должен преследовать Роботника наверх по шахте, наполняющейся водой. Корабль Роботника в конце можно уничтожить, но это не является обязательным для прохождения зоны. «Labyrinth Zone» должна была стать второй по порядку, но была перемещена ближе к концу из-за своей сложности.

• Star Light Zone (Звёздный свет)

Ночная зона со звёздным небом, самая скоростная в игре. На уровне мало врагов, однако большинство из них Соник уничтожить не может. В конце третьего акта Роботник сбрасывает бомбы на одни из трёх качелей, с помощью которых игроку нужно запускать их обратно в злодея. Последующие «городские» уровни в других играх серии основывались на «Star Light Zone» — например, «Stardust Speedway» в Sonic the Hedgehog CD до «Lethal Highway» в Shadow the Hedgehog. Фоновая музыка зоны была основана разработчиками на песне «Kusuriyubi no Kesshin», группы Dreams Come True.

• Scrap Brain Zone (Головоломка)

База Доктора Роботника — полный ловушек индустриальный уровень, наполненный различными пилами, огнемётами, электрическими полями, вращающимися и исчезающими платформами. В зоне нет прямого столкновения с Роботником; он появляется в конце второго акта за силовым полем, и нажатием кнопки выбрасывает Соника в третий акт. Третий акт выглядит так же, как «Labyrinth Zone», но с изменёнными цветами и бо́льшим количеством опасностей. Соника после его прохождения выбрасывает в заключительный уровень, «Final Zone», где его ждёт последнее в игре сражение с Роботником.

Большая часть графики этого уровня позже использовалась и в последующих играх: пол и потолок были перенесены в «Metropolis Zone» в Sonic the Hedgehog 2, часть ловушек использовалась в «Metallic Madness» в игре Sonic the Hedgehog CD, а в Sonic Pocket Adventure графику «Scrap Brain» использовал целый уровень. Фоновая музыка этой футуристической зоны была, очевидно, вдохновлена финальной темой из саундтрека к фильму «Бегущий по лезвию».

• Final Zone (Финал)

Финальная битва с Доктором Роботником внутри его лаборатории, при этом на уровне отсутствуют кольца. Роботник пытается раздавить Соника двумя парами цилиндрических кабин, выдвигающихся с пола и потолка. В перерывах между их атаками на Соника также выпускаются несколько энергетических сгустков. После своего последнего поражения доктор сбегает: игрок может дать ему уйти или же атаковать его транспортный модуль, и тот потерпит аварию (но на итоге игры это никак не отразится).