鹿目圆CV：悠木碧就读于市立见泷原中学二年级，普通的初中生。个头小巧可爱，粉红色的头发上用两条红色缎带绑成双马尾。性格温柔且为朋友着想，与美树沙耶香和志筑仁美是好友，并且也希望所有魔法少女们能够相互支持而不要有所冲突；但是在做决定时则稍微显得有些优柔寡断，并且常常自卑地把自己想成没有任何优点且对任何人都没有帮助的人，也因此其梦想为“我想成为能够帮助别人的人”。不管是魔女化形态，还是神化形态，都是她的博爱精神的极致升华。与她的同伴们不同，她的内心没有黑暗，所许的愿望也总是纯粹，甚至从潜意识说都无私心，魔女化的条件也只有“灵核没有及时净化”一个。身上拥有一种无与伦比的感染力，也完全看不到作为人类所应有的适度自私。无论何时，她都是个无私的自我牺牲者形象。但是这并不因为她比同伴们更成熟。比起“圣人”，小圆更接近于一种理想化的“无瑕人”，是本作所歌颂的少女精神的最高境界的代表人物。【新篇】在小焰的世界里，变成了转校生。

晓美焰CV：斋藤千和转学首日就对圆和学校环境异常熟悉，成绩出众、运动万能，并且在同学口中有“美人”之称。表面上冷漠而难以接近，其实只是在用这外表掩饰内心的温柔。被热情的鹿目圆所拯救并成为好友，后来在鹿目圆死去后与丘比签约，许下了希望改变鹿目圆命运的愿望，亦为了守护她而不断地在同一段时间里重复徘徊。原本是个彻底的废怯少女，但是在小圆的感染力之下，迅速摆脱了自卑情绪。为了改写小圆死去的结局，从受助者转变为施助者，她许愿退回一个月以前来改写历史。因此她也获得了控制时间、穿越平行宇宙的能力。在轮回中一步步走向成熟，变得冷酷无情，但内心依然善良。【新篇】故事最后，甚至不惜背负反抗神的罪孽，在圆环之理内部构建了另外一个新世界，来成全作为人类的小圆和她的亲人、朋友永远在一起的心愿，同时也把麻美、杏子、沙耶香、百江渚卷入。成为魔女后被小圆所救，但在小圆救她时把小圆分开，夺走了圆环之理的一部分，成为恶魔。最后对小圆说可能会与小圆成为敌人，但仍祈盼着一个能让小圆幸福的世界。

美树沙耶香CV：喜多村英梨初登场时是一个活泼开朗，富有正义感的少女，同时也是小圆和仁美的好友，和恭介是青梅竹马。在成为魔法少女时，并没有弄清楚一个问题，那就是自己的愿望究竟是想帮助上条，还是想成为帮助上条的那个人，匆匆许下前者就立即抱着“正义使者”的幻想铲除魔女与使魔。在佐仓杏子的暗示下，自己渐渐发现自己真实的想法是获得上条的爱情，那个愿望的出发点并非无私，于是因此认为自己虚伪，配不上“正义使者”一称，开始排斥自己，最终因绝望而成为魔女。由于许下的愿望与治愈有关，所以受到伤害时的治愈及恢复力都极高。【新篇】成为圆环之理的使者后有了很大的进步，动作更加敏捷，战斗变得娴熟，可以召唤人鱼魔女与自己一同战斗。

巴麻美CV：水桥香织在寂寞与危险中独自从容应对一切的学姐。虽然是这么说，其实她有一颗玻璃心，十分容易受到伤害，也害怕寂寞。刚一出场就无意识地拉小圆和沙耶香成为魔法少女，因为她想要战友来和自己共同承担这一切命运。五色战队中唯一一个为自己许愿的人。亲属只有远亲，自己一人住在高级公寓，成为魔法少女后常年无战友，内心的那份寂寞也是自然。麻美与父母一次外出是不幸遇到车祸，她的父母当场身亡，而麻美也重伤垂死，机缘巧合使她遇到丘比，之后她许下的愿望是自己能够活下去。忘记许下让全家人都活下去的愿望而成为心中的阴影。由于实现的是“延续生命”的愿望，她的能力专精于将物体“彼此相联系”“束缚在一起”。所以她的魔力的本体其实就是缎带。为了战术上更有效的运用，她进而开发出了枪炮的魔法。

佐仓杏子CV：野中蓝初登场于第四话，表面是个冷漠傲气的人，其实是个从心底里关心着别人的孩子。性格强势、好战，声称只为满足自身欲望而使用魔法少女之力，对他人的牺牲表示无所谓，总是以“作为常人理所当然的价值观”为行动纲领。晓美焰称她为拥有“适合当魔法少女”的人格。因意外遭父亲误解，许下的愿望不仅没有得到想要的结果，反而带来了巨大的破坏。遭受了巨大痛苦的杏子无法继续认同为别人许愿的战斗理念，因为同情和自己一样为了别人而许愿的沙耶香，试图引导她，不想令其走上自己的老路，劝她放弃“正义带来者”的幻想。引导失败后，脆弱的沙耶香因被自身愿望背叛而变为魔女。杏子因无论怎样都无法唤醒沙耶香而万念俱灰，引爆了灵核与其一同升天。内心坚强、狂野、稍稍乐天的人，大概是因为父亲的遭遇，有些许反社会倾向，拒绝入校读书，也偷窃食物。虽然是个吃货，却保持着不错的身材。用递食物表示友好。

鹿目询子CV：后藤邑子初登场于第一话，圆的母亲，是一位职场女强人，喜欢洋酒，最不擅长的就是早起，总是要家人来叫醒。和女儿圆的感情很好，有时能给圆一些特别的建议。觉得女儿依然依赖着自己，最后一次与圆见面的时候，认为女儿任性给了圆一巴掌，但仍然相信了女儿的选择让她放手去做。最终话中虽然忘记圆的存在，认为这是达也幻想的玩伴的名字，但是提起这个名字时感到很温馨。在见到圆最后留给晓美焰的红色发带之后说出“如果我有女儿会给她戴上”6。

鹿目知久CV：岩永哲哉初登场于第一话，圆的父亲，代替了事业心重的妻子照顾家庭成为一个家庭主夫。所有家务几乎全部都是圆爸爸在做，典型的住家男人。很疼爱自己的女儿圆和儿子达也7。

鹿目达也CV：水桥香织初登场于第一话，圆的弟弟，3岁，在幼儿园读书，是一个很可爱、精力充沛的孩子。在新世界中似乎依然有姐姐圆的一些记忆，但被认为是幻想出来的8。

志筑仁美CV：新谷良子初登场于第一话，与圆和沙耶香是关系密切的同班同学。是富家的大家闺秀，不知因为是家人安排还是自己喜欢，在学习钢琴、日本舞、茶道等技能。与沙耶香喜欢上同一个男生上条恭介，在第八话抢先告白。在新世界中出现在上条演奏的舞台旁边，与上条交往中9。

上条恭介CV：吉田圣子沙耶香的青梅竹马男生，是一个小提琴天才，十分爱好小提琴，但是在一场事故中失去继续拉小提琴的能力。虽然一直希望说可以治好可以再次拿起小提琴，但是当医生说现有的医学技术完全不可能医治好，清楚自己没办法再次演奏小提琴的时候完全绝望、自暴自弃，甚至对沙耶香的好意说出一些难听的话。结果是因为沙耶香向丘比许愿“希望治好恭介的手”才得以痊愈，本人对此并不知情，直至最终话才隐约记起关于沙耶香的事情10。