学生的人物角色
贞德·达鲁克(ジャンヌ・ダルク，声：川澄绫子)
前犯罪组织“伊・幽”中的成员，拥有淑女气质，是伊幽里数一数二的谋士，同时是理子在情报收集方面的老师(理子则是教贞德变声术)。本性善良。虽然她也知道亢奋状态，但不知道狂战士亢奋状态。
超侦，能够使用G6至8级的冰魔法。对水分子有强大的微控力，能把热饮变成冷的，让金次觉得很方便。
对衣着颇有要求，但只要是为特定目的的制服也可以接受。因为理子的关系也开始产生对轻飘飘的连身洋装(例如萝莉塔风格)的爱好，甚至疯狂到比金次的命还要重要。但由于身型较高，害怕被取笑而羞于穿洋装示人，连理子都不知道。[在文化祭当天穿上洋装并于一年级生面前逃跑，但事实上对自己穿洋装示人受欢迎而感到高兴。
在和白雪一战中，圣剑杜兰朵被“色金杀女”砍断后就将其改造为宽刃穿甲剑，可藏于拐杖中。
有些许近视及散光，在需要时会戴上眼镜。能够手写一笔非常漂亮的法文并以此写了一份请帖给金次，但画画方面与幼稚园无异。
与理子一样，在第二卷魔剑事件被金次等人打败后，通过司法交易来到武侦高中工作补偿，与理子关系甚好。目前她在一年级中的人气以网球部为起点，并逐渐向其他领域扩张。
风音日和(風音 日和[かざね ひより]，声：日笠阳子)
根据39话和40话可以确认，日和拥有操纵天气的能力(剧场版则是时间与空间)。
漫画44话同样是妮姆芙歌声的受害者。
漫画61话表明即使被智树揉胸也不介意，条件是要智树和她交往。由出场开始至今都是如一地喜欢智树，表白也是直接了当。(个人其实很害羞)
动画第2部12话预告风音日和将在2011年播出剧场版登场(但在第2集及第10集中的游泳池也有出场过)。
非常有行动力，在漫画40话及剧场版中的最后都有和智树接吻。
漫画69话为了使智树对她产生好感，多次要求与他接吻，并邀请妮姆芙一起买可爱衣服共同诱惑智树。
漫画70话中遭到卡俄斯的攻击，在巨大的实力差面前无法反抗，因而绝望的大哭，问卡俄斯为什么要做这么过分的事情却在过程受伤时碰巧获得了卡俄斯的记忆，因而怜悯卡俄斯，无法弃她于不顾，因此将刀刃刺入自己的胸口，把自己的记忆传输给卡俄斯，最终无法实现与宁芺的约定伤重死亡。
漫画77话因智树在石板的愿望而复活，并被智树评为“随时亲过来的学校第一美少女”。
拥有武装：
漫画版
Demeter(气象干扰器)：可以操纵风、气压、云雾的战斗用装置，在70话当中被卡俄斯摧毁。
剧场版(动画版)
Katiros(时间与空间干扰装置)：
攻击状态是以移动敌人的空间或回溯时间至手杖攻击范围内再击开，或纯粹转移空间将敌人抛出去。还拥有可将特定地面区域回溯至以前样貌的能力。
防御状态是可初始化敌人对她发动攻击的武器(如将阿斯特蕾亚的超震动光子剑关闭)，以及可挡住任何攻击的坚固立方体状空间。
背后的十字架装置也有发动雷击的能力。
樱井智子(桜井 智子(原作)/桜井 トモ子(動畫)[さくらい ともこ]，声：藤田咲)
智树利用守形的卡片(实为守形先前向伊卡洛斯借的)变出量子转换器再将自己身体重组并性别转换后变成的女孩子。虽然身体被重组但记忆和性格都维持智树的模式，另外型态也不能完全稳定维持，除了可由量子转换器转变回来外，自身情绪变动也会造成失效。第一次性转是为了偷窥女子澡堂，后来因自身太兴奋导致机器失效而曝光，同时也让楚原等人记住智子即为智树的事并提高警觉，让智树无法在她们面前再变成智子动歪脑筋(一次要光明正大闯入网球社却半途而废即此原因)。动画第一季第14话时因惹毛楚原而被她砸毁量子转换器，因此一段时间智树都无法再变成智子。动画第二季时伊卡洛斯已把量子转换器修好让智子可以再度现身并先拿阿斯特蕾亚试刀，结果中途被楚原发现而失败。
长门有希(ながと ゆき，Yuki Nagato)
配音：茅原实里(日本);冯嘉德(中国台湾);梁少霞(中国香港);Michelle Ruff(美国)
宇宙人。故事开始时为北高的一年级学生(自《分裂》开始升为二年级)，身高154cm，是被SOS团占用的文艺社教室的仅存部员(学生会认定为文艺社社长)，平时话不多，总是面无表情地看书(多是厚厚的精装书，或是印着看不懂字符的哲学书)，仿佛就像是房间摆设一样不言不语。长门一人独居在高级公寓内。她的真正身份是由存在于宇宙中的“信息统合思念体(Data Integration Thought Entity)”的人型终端机，在故事开始前三年所制造(也就是凉宫春日进入初中后，自觉该脱离平凡，开始热衷追求怪异事情的时间点)，用来与有机生命体接触的联系装置人型界面(Humanoid Interface)(角川中文版中译作外星人)，目前的任务是观察凉宫春日。她拥有借着“改变空间信息”来操控物件的能力(如把球棒变成自动击出本垒打，将课室的桌子变为尖矛)，并经常在各个事件中暗中发挥能力协助而深受阿虚信赖，曾多次拯救阿虚性命。因此在阿虚的内心独白有“长门大明神”的称号。即使不使用违反物理定律的操作也可以轻易侵入任何连在网络上的电脑。在人类的世界里，长门几乎是超自然的存在。
古泉 一树(こいずみ いつき，Itsuki Koizumi)
配音：小野大辅(日本);于正昌(中国台湾);李致林(中国香港);约翰ny Yong Bosch(美国)
超能力者。春季才转校到北高1年9班(自第9巻《分裂》升读2年9组)的男高中生，现任SOS团副团长。身高181cm。脸上总是挂着一副“人畜无害”的温和微笑，对同级同学亦会经常使用敬语。其就读的1年9班是理数系的特别升学班。不仅头脑好，运动神经发达，而且长相美形，因此在女生间的人气很高。
由于“迷之转校生”的属性而遭春日拐到SOS团，期后被春日任命为副团长。在故事中是类似智囊、总是带着微笑的角色。根据当时心情的不同，古泉脸上的笑容会有很微妙的差别。而他脸上的“人畜无害”的笑容，亦是古泉一树最突出的人物特色。喜欢玩各式各样的桌上游戏，并经常带不同种类的桌上游戏到社团教室和阿虚玩，但技术都十分烂。喜欢对阿虚说哲学理论(多半和凉宫春日有关)，经常让阿虚抱怨连连。
真实身份是超能力组织“机关(Agency)”的一员，是位只能在闭锁空间中发挥超能力的超能力者，平时一样也是看不出任何特殊之处的普通人。由于工作与凉宫春日的精神不安定而做成的闭锁空间有关，所以对凉宫春日的精神状态尤其关心，并自称是研究凉宫春日精神状态的专家。在《凉宫春日的消失》中，古泉是唯一一位仍待在春日身边的SOS团团员，根据阿虚的说法，是“那个世界的古泉，爱上了那个世界的春日。”
虽然自称为“机关”的末端，但在《凉宫春日的惊愕》中，橘京子对阿虚指他就是组织的领导人(本人无意识，实际上此言是否为真也无从确定)。
凉宫 春日(涼宮 ハルヒ/すずみや はるひ，Haruhi Suzumiya)
配音：平野绫(日本);傅其慧(中国台湾);郑丽丽(中国香港);Wendee Lee(美国)
本作的女主角，身高158cm。北高1年5班(第9卷‘分裂’开始升为2年5班)的学生、SOS团团长。黑发黑眼(原作插图和动画中是茶色)。阿虚的同班同学，总是坐在阿虚的后面(不管怎么换座位都因春日威能而这样维持着)。入学时虽然有及腰的长发但是现在只有及肩的长度了，头发上系着黄色的发带。
因为聪明加上容貌姣好，所以在东中表露性格前受到很多男生的告白，虽然没有拒绝，但是很快就会把他们甩掉(根据谷口所说最短5分钟、最长1周)。身体素质很高、性格是综合自我中心、旁若无人、唯我独尊的。情感起伏很大，时常情绪不稳定。不喜欢退缩，只要遇到有趣的事就要实行到底。似乎没什么一般常识，其实意外的具备理性。
原本一直过着平凡的生活，但自从在小学六年级时看了一场棒球赛后，便发现自己原来是十分渺小的，生活也跟大众一样平凡乏味。因此，她在初中开始改变自己，不断做出各种怪事(如在晚上潜入学校操场画奇怪的符号等)，希望借此发现超自然的事物，因此在东中和北高都是无人不晓的名人。
虽然主张“恋爱是一种病”，但对阿虚只注意长门或看到实久瑠绑马尾的样子，甚至对阿虚过去的恋情都相当在意。本来能在男生面前换衣服的后来却会因为要换衣服而把阿虚赶出部室，可以看成把阿虚当成一位异性来对待。和阿虚一起进入闭锁空间的原因似乎也是看到阿虚和实玖瑠的样子而嫉妒了。心底深处似乎对他很有感觉。另外意外的有过“别人的恋爱才不会插手”的发言。
据推测，凉宫春日有堪称与神相称的力量，但是本人对此完全没有意识到，每次在无意识的情况下使用了力量而造成阿虚等人的苦恼。如在不高兴的时候会无意识产生闭锁着空间，而闭锁空间中的透明生物神人会大肆破坏。她力量没有限制或范围，完全按照春日好恶产生，毫无法则。而关于她的力量之所以没有无止境的发动造成世界的改变，按照古泉的推测是她虽然经常发表没有理据的发言和行动，但是内心其实还是对这些不可思议的物事进行了否定。
3年前，在中学1年级时因为不明的某事而促使“情报爆发”、“时空断裂”和“超能力者产生”。
渡桥泰水
日文：渡橋 泰水(わたはし やすみ)
在《凉宫春日的惊愕》中的α时间中唯一通过春日入团考试的学生。名义上是北高的一年级新生，但实际上只是伪装成高一学生的初中生而已。
促使SOS团的众人从分裂的时间中恢复正常的关键人物。
在事件结束后下落不明。据古泉的分析，泰水的真实身份是凉宫春日无意识中为防护而设下的分身(“渡桥泰水”的平假名略略调整后接近“我是凉宫”)，事后与本体春日融合了。
朝比奈 实玖瑠(朝比奈 ミクル/あさひな みくる，Mikuru Asahina)
配音：后藤邑子(日本);林美秀(中国台湾);林元春(中国香港);Stephanie Sheh(美国)
性格胆小、怕事，不时哭丧著脸的样子。左胸上有一颗星形的痣，自己却不知道。她的真正身份是来自未来的调查员，但是因为阶层低而没有任何特别的能力跟权限，跟普通人没两样。由于规定限制，只要谈话内容涉及禁止谈论的事项，就会用“禁止事项”代替。在《朝比奈实玖瑠的忧郁》中因为自己的无能而感到苦恼。每当自觉与阿虚有任何较亲密举动都会紧张不已，为了让凉宫与阿虚之间的既定事项能够出现而要求阿虚与自己保持距离。麻醉药在她身上的效用产生时间比较慢，因此在《凉宫春日的阴谋》中被橘京子怀疑她以前也曾经被麻醉药迷晕。
年龄不详。古泉对朝比奈不知道未来动向的现象作出了以下的解释：朝比奈的无知是由于上头的管制，令她无权限取得相关信息。因为基于“人们若知道未来的信息，就必定会回避对自己不利的事情”的假设，如果朝比奈的行动泄漏了未来的信息，过去(现代)的人就可从其行动对未来作出推测及分析。作为身处于现代时间的驻守人员，朝比奈既可以执行其任务，亦能将未来的信息保密。
七条天空(七条 アリア(しちじょう ありあ)，声优：佐藤聪美)
二年级生→三年级生。学生会书记。樱才三废之一。不过因为家里有钱，所以在校表现有点天然呆(比如愣在学校楼梯口等待，以为楼梯会像电动扶梯一样自动往上爬)。出身于富裕家庭，所用的物品和每天的便当都十分豪华;擅长茶道、花道、书法等多种才艺。
有穿贞操带的嗜好。住的地方非常显眼好找，但是一旦踏进入口的森林就非常容易迷路。由于家里都吃高级料理，因而对于天空来说，速食面、快餐是非常难得吃到的美食，曾让学生会的人感觉到彼此是不同空间的人，对津田有好感，不习惯吐槽。
家里有个女仆人出岛小姐，然而也很喜欢开黄腔乱入，也是遭津田吐槽的对象。
在第二季有个人单元《天空的这是什么?》，专门用剪影来猜东西，部分为擦边球，但部分是真东西，与篠共同主持单元《SYD购物》。
缠流子(纏 流子(まとい りゅうこ)，配音：小清水亚美(日本);Erica Mendez(美国))
本作主角，为了寻找杀父仇人而不断在各地辗转。以转学的名义转入本能字学园，遇见神衣鲜血后偶然发现自己能够与其心灵相通，接着感受到战斗的快感后真正解放“人衣一体”，不再需要以血液做为代价来启动战衣。对决四天王时觉醒了多项技能，使自身与鲜血的同步率不断提高，直到被告知了自己的身世(罗晓的次女，皋月的妹妹，同时身体融合了生命战维)。自暴自弃的流子做出荒谬的决定，自己一人去找罗晓决战，但被罗晓和缝洗脑而穿上纯洁，最后由好友一行将其救回，并且与皋月合力对抗罗晓，展开最终决战。直至拯救全世界后接收来自遥远彼方。
鲜血(鮮血(せんけつ)，配音：关俊彦(日本);David Vincent(美国))
其中一件由缠一身亲手缝制的战衣，外型类似水手服款式的以黑色为底，红色为缀的日本女高中生制服。缝制时融入流子的DNA，因故能与之沟通，并且能够透过与流子的同步变化为各种型态，是流子认定的朋友。后期也曾因为解救被洗脑的流子而被皋月穿上，虽无法与皋月沟通，但两者目的一致，遂在作战时也算有默契，直到第24集才能够沟通。
起初因为流子无法抛弃羞耻心而无意识地持续吸流子的血液，导致流子在战斗形态无法完全发挥鲜血真正的实力。之后流子彻底抛弃羞耻心而与鲜血“人衣一体”，得以发挥鲜血的真正实力。
大结局击败鬼龙院罗晓后消失，ova中用尽力量将片剪太刀从外太空送到流子身边后与流子告别。
鲜血闪刃、鲜血疾风、鲜血无拍子、闪刃疾风
闪刃疾风(閃刃疾風(せんじんじっぷう)) 是鲜血为了使皋月在对上纯洁流子不会占下风而主动引导使用的招式。后来也被流子所使用。
鲜血更衣(鮮血更衣(せんけつきさらぎ))
吸收本能字学园里所有极制服及神衣的生命战维后，鲜血原本封闭的右眼随之开启，并以完全体姿态再次觉醒，色调转为以红金渐层相衬。是为鲜血与流子的完全型态。
片剪太刀(片太刀鋏(かたたさばさみ))
流子发动“战维丧失”时会变形为大型太刀。
断斩剪刀(断ち斬りバサミ(たちきりバサミ))
缠一身(鬼龙院总一郎)发明的对生命战维用剪刀正名，后期由流子凑齐两把刀片后重新聚合，战胜罗晓之后虽然一度飘流于太空，然而受到鲜血及流子的召唤而冲破大气层回到流子手上，最后跟着本能字学园以及整个岛一同“毕业”。
战维丧失 卒晓式布爱成(戰維喪失 卒曉式布愛成(せんいそうしつ そつぎゅうしきふあいなる))
以送辞猛怒及答词猛怒做上下直接剪断礼剩余的野心，由流子所命名的最后绝招。
赤手甲(赤手甲(せきてっこう))
能将使用者之血液供给神衣的专用手套，拔去血栓即可令鲜血觉醒。
小笠原次郎（OGASAWARA JIROU）
4月15日生，A型。
佐佐木的同班同学，不良少年。
与佐佐木在音乐方面兴趣相投。
和大哥的损友交情不错。
不想变成“受”。