2018年12月6日、ブラジルのComic Con Experienceでテスト映像が上映された。2018年12月10日、新たにデザインされたソニックの初披露となるティーザーポスターが公開された。デザインは批評家やファンからほとんど否定的な意見を受け、また同様にビデオゲームを実写化した2019年の映画として、『ポケットモンスター』のキャラクターに同じく毛皮や肌の質感を加えた『名探偵ピカチュウ』とも比較された。オリジナルの『ソニックシリーズ』のゲームを制作したソニックチームの元メンバーは、このデザインに驚きを表明した。本作の2番目のポスターは、最初のポスターの公開後まもなくオンラインでリークされた。ファンはゲームへの忠実さの欠如を訴え、ソニックの脚のポーズへの批判としてそのポーズをユーザー自身の脚で再現したものがインターネット・ミームとなった。一方、本作の公式Twitterアカウントはソニックが「Can't a guy work out?（筋トレしてはいけないのか？）」と書かれたサインの後ろに立つ画像を投稿した。2019年3月にリークされたソニックのデザイン画像はさらなるファンの批判を浴びた。元ソニックチームの中裕司はデザインに「衝撃的」と述べ、ソニックの頭身と腹部のバランスの悪さを指摘した。2019年4月4日、ラスベガスのシネマコンで最初のトレイラーが初めて上映され、4月30日にオンラインで公開された。トレイラーはほとんど否定的な評価を受けた。ソニックのデザインは、特にそのヒューマノイドのような容姿を批判されたが、ドクター・ロボトニックを演じたキャリーの場面は多くの賞賛が集まった。クーリオの「ギャングスタズ・パラダイス」をBGMとして使用することも不適切として批判を浴びた。一方で、CNETのショーン・キーンはユーモアと原作ゲームへの言及を賞賛した。このトレイラーは24時間以内に、1,200万の視聴回数で高評価が175,000以上に対して低評価が268,000以上となった。公開から2日以内に、YouTubeでの視聴回数は2,000万回を突破した。
VFXはインダストリアル・ライト&マジック（ILM）、ブラー・スタジオ、デジタル・ドメイン、ムービング・ピクチャー・カンパニー（MPC）が担当した。プロダクションチームはリアリスティックなソニックを作り出し、毛皮、新しいランニングシューズ、1つに繋がっていない目などの要素を加え、より人間的な体格をしたリアリスティックなソニックを作り出した。チームはCGキャラクターを現実世界に取り入れるため、『テッド』に登場する生きたテディベアのテッドを参考資料とした。製作総指揮のティム・ミラーは「もしカワウソのようにしたら変だし、裸で走り回っているように見えてしまう。私たちにとって毛皮は普通のことだったし、ほかの手法は考えなかった。彼を現実世界に取り込み、リアルな生き物にするために必要なことだった」と述べた。ミラーによれば、セガはソニックの目のデザインを完全に満足したわけではなかった。そのヒューマノイドのような容姿は、視聴者に不気味の谷現象を誘起するものと表現された。トレイラーの公開から2日後となる2019年5月2日、最初のトレイラーに対する視聴者の反発や、ファンが制作したものの方がより良い評価を得たことを受け、ファウラーはTwitterで本作の公開前にソニックを再デザインすることを発表した。この時点では本作の2019年11月の公開予定に変更がなかったため、メインキャラクターのデザイン見直しによってVFXチームの作業環境が悪化することも懸念されていたがその後、2020年2月14日への公開延期が発表されている。
主要撮影は2018年7月24日に始まり、2018年10月16日にバンクーバー、レディスミス、バンクーバー島で終了した。ポスト・プロダクションとニューヨークでのジム・キャリーのシーンの追加撮影は10月に行われた。
パドヴァは、1222年創立のパドヴァ大学で長く有名である。ヴェネツィア支配下で、パドヴァ大学はリフォルマトーリ・デッロ・ストゥディオ・ディ・パードヴァ（Riformatori dello Studio di Padova）と呼ばれた3人の貴族らによって管理された。教授と卒業生の名簿は長く輝かしい。ピエトロ・ベンボ、スペローネ・スペローニ、ヴェサリウス、コペルニクス、ファロピウス、ファブリツィオ・ダクアペンデンテ、ガリレオ・ガリレイ、ピエトロ・ポンポナッツィ、レジナルド・ポール、フランシス・ウォルシンガム、ジョゼフ・ジュストゥス・スカリジェ、トルクァート・タッソらである。大学は、1594年につくられた最古の解剖教室をもつ。パドヴァ大学は世界最古の植物園を持つ。治療用ハーブを育てるため大学の医学部付属にした。希少な植物の重要なコレクションを今も持つ。美術史上のパドヴァは、学術史と同様に重要である。大学の存在が多くの多様な芸術家を惹きつけたのである。ジョット、フラ・フィリッポ・リッピ、ドナテッロが含まれる。そして地元芸術家の中から、フランチェスコ・スクァルチォーネの門下出身の偉大なアンドレア・マンテーニャが頭角を現した。パドヴァは、16世紀に活躍した建築家アンドレーア・パッラーディオの生誕地でもある。彼はパドヴァ、ヴェネツィア、ヴィチェンツァ、トレヴィーゾでヴィッレ（ville、カントリー・ハウス）を建てた。これらの建築物は18世紀から19世紀まで頻繁に模倣された。探検家ジョヴァンニ・バッティスタ・ベルツォーニもパドヴァ生まれである。著名な彫刻家アントニオ・カノーヴァは、最初の作品をパドヴァで製作した。プラート・デッラ・ヴァッレの像がそれにあたる（現在野外にはカノーヴァ作彫像のコピーが置かれ、本物は市立美術館に置かれている）。パドヴァで最も生活と関わりある場所の一つは、アントニアヌム（Antonianum）である。プラート・デッラ・ヴァッレの中に据えられた、サンタントーニオ教会と植物園は、イエズス会の神父らによって1897年につくられ、2002年までそこに維持されていた。第二次世界大戦中、イエズス会のメッソーリ・ロンカーリャの指揮のもと、ここは反ナチス・レジスタンスの本拠地であった。実に、メッソーリの死後も残り、2004年にイエズス会によって売却された。ウィリアム・シェークスピアは、『じゃじゃ馬ならし』の舞台をパドヴァとしている。