Den 26-årige förväntas spela fem matcher för Sexarna innan du går upp med Englands limited-overs trupp i Indien.
"Att få möjlighet att spela på SCG är uppenbarligen en enorm ambition för mig", berättade han klubbens webbplats.
Roy kunde göra sin debut i matchen mot Sydney Thunder den 20 december.
Han spelade tre Big Bash spel för Thunder två säsonger sedan.
"Jason är känd som ett explosivt vapen på toppen av ordern och vi ser fram emot hans bidrag, föra också hans engelska erfarenheter som vi kan dela," sade Sexers huvudtränare Greg Shipperd.
England börjar den begränsade delen av sin resa till Indien nästa månad.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Surrey och England fladderman Jason Roy har kommit överens om en kortsiktig deal att spela för Sydney Sexers i den kommande Big Bash turneringen i Australien.