斜体はWikipedia-マイメロディより引用。それ以外のところは個人的な意見を含む。誰がなんと言おうが。
メインキャラクター
マイメロディ(通称マイメロ) 声：佐久間レイ
このアニメの主人公。クロミが人間にしかけた魔法をとく能力を持っており、命を持たぬモノに「おねがい♪」で命を吹き込み、クロミに魔法をかけられた人の悪事を止めさせる。ピンチに瀕した際は「もっとおねがい♪」で更に発奮させる。マリーランドからやってきて、夢野家に居候。家事全般をこなす。口癖は「おねがい♪」。野良猫が苦手で弱点は「耳を引っ張られる」こと。耳を引っ張られると長時間気絶してしまうが、発覚の翌週には早速ギブスを装着し鍛え始め、何事もなかったかのように克服する。性格は裏表なく素直で友達思い、且つ強度のマイペース。しかし、それ故か相手の心を深くえぐる言動が多々あり、クロミはマリーランド時代から度々その犠牲となっていた。冷静に考えると自分は特に何もせず、悪女のごたる「おねがい♪」の一言でモノを操るその様を含め、主人公・サンリオキャラでありながらこの作品が「シュール」「ブラック」と称される最大の要因である。
このアニメの主人公。従来のキャラクターである「赤ずきんちゃん」の面影は、もはや頭巾しか残っていない。第1期では、王様から授かったメロディ・タクトを使い、カワイイものにメロディ・マークを行いクロミの悪夢魔法に対抗する。常に受身なため、他人のふんどしで音符集めをしているといえる。クロミが開いた夢の扉を感知することができる。
初期設定ではこのシール自体もアイテムだったらしいが、放送ではメロディ・タクトにより生成されることになっている。メロディ・マークは物理的なものではないらしい。
マイメロの元にある魔法グッズは、メロディ・タクトとメロディ・ボックス、メロディ・キャンディ。
夢野歌(ゆめのうた) 声：片岡あづさ
もう一人の主人公。マイメロディの最初の友達。夢野家の次女で中学2年生。部活は音楽部。先輩の柊に片思いをしているが、なかなか言い出せない。とはいえ、クロミと敵対するマイメロディの居候先ということで二人で会う機会は非常に多い。なお、特徴的な髪の毛のセットには、毎朝30分かけている。
夢ヶ丘中学校に通う中学２年生。13歳だったが、放送の中で誕生日を迎えて14歳になっている。姉の奏、妹の琴、父の雅彦と4人で今は暮らしている。鈴という母もいるが、幼いときに他界してしまっている。胸が小さいのが最近の悩み。憧れの柊先輩とは、割とよくなっていると思っていながらも、恋愛よりも友情を優先させるところはまだまだおこちゃま。
設定では広石歌という名前だったが、放送直前になって名前が変更された。
夢野家
夢野奏(ゆめのかなで) 声：加藤夏希
夢野家の長女で歌の姉。高校生。クールでオシャレが大好き。彼氏がいるが、彼女の父親は認めていない模様。亡き母親の代わりもする。
夢ヶ丘高校に通う高校１年生。15歳。歌以上に化粧の時間をかける。本人は気にしていないが、ブランド物に弱い。最近、考え方が改まってきて素直になった気がする(筆者の心の中で)。
初期設定名は広石奏。
夢野琴(ゆめのこと) 声：八武崎碧
夢野家の三女で歌の妹。ちょっとやんちゃな小学生。姉の歌よりしっかりしている。
夢ヶ丘小学校の３年生。10歳。まだまだわんぱくなお年頃。いろいろとわがままを言いたいが、姉たちに迷惑をかけると思い自重しているところもある。
初期設定名は広石琴。
夢野雅彦(ゆめのまさひこ) 声：清水宏
夢野家の父。職業はライター。特技（?）は おやじギャグ 。但し、それを分かってくれるのはマイメロディとバクのみ。歌の授業参観に女装して参加しようとしたこともある、変な父親。妻とは死別だが、想いは今でも続いている模様。
夢野家を支える大黒柱。日ごろから世界中を飛び回り、家にいることが少なかったが、最近は娘の彼氏が心配なのか、自宅で執筆作業をすることが多い。
初期設定名は広石雅彦。ライターではなく刑事だった。ゆえに、頭が固くマイメロの存在を肯定できないから紹介できない、という流れだった。
夢野鈴(ゆめのすず) 声：笠原弘子
夢野家の母。歌達が小さかったころに他界している。シアワセの羽を夢野家が好むのは、鈴が好きな曲だったというところも大きい。
学校・クラスメイト
桜塚美紀(さくらづかみき) 声：小清水亜美
歌のクラスメート。趣味は、ポエムを読む事。自作ポエムに関しては、かなりメルヘンな内容のポエムである。クロミの魔法が暴走したときでもポエムを欠かさない。
歌と同じく柊先輩にあこがれる女の子。時々読まれるポエムは秀逸。最大のライバルはヒツジさん。
藤崎真菜（ふじさきまな） 声：杉本ゆう
歌のクラスメート。美紀がかなり女の子っぽいのとは対照的に、ボーイッシュなキャラ。祖父・父親から空手を習っているためか身体能力は高く、小暮などの男 友達と一緒にサッカーして遊ぶ事が多い。弱点はかわいいもの。そのため、マイメロディが現れるとものすごく怯え（そう言っているわりにはマイメロディを介 抱したこともあり、マイメロディが真奈の飼っている蛙や毛虫と仲良くしている姿を見たときには感心していた）、悪夢魔法に掛かったクラスメイトにより メイド の格好をさせられた時は物凄い勢いで恥ずかしがっていた。
2ｃｈではエアマスという名前で愛されている。理由は、ヨクサル先生あたりを調べてみてください。恋人はカエルの小次郎。人間の男はやはりマッチョなほうが好みらしい。
小暮駆（こぐれかける） 声：沢城みゆき
歌のクラスメート。だが、歌とは犬猿の仲で、いつも彼女の髪の毛をひっぱたりしてちょっかいを出している。しかし本当は歌のことが好きで、最近その事を口にした。
白山十三（しろやまじゅうぞう） 声：下崎紘史
歌のクラスメート。マイメロディを溺愛し「マイメロちゃんに会いたいだな」が口癖。マイメロディへのつきない妄想をクロミに利用され、数え切れな いほどの黒音符をクロミに与える。また、悪夢魔法でマイメロディに変身したクロミに対してもこんなにかわいくなったクロミを渡すわけには行かないと魔法の 影響（?）もありクロミを私物化してしまう。クロミとマイメロディは協力し、白山を正気（?）に戻すが、マイメロディに嫌われる。
谷口正文(たにぐちまさふみ) 声：石橋美佳
歌のクラスメート。
山本博明(やまもとひろあき) 声：野口聖古
歌のクラスメート。
加納優香(かのうゆうか) 声：伊瀬茉莉也
歌のクラスメート。
占部恵子(うらべけいこ) 声：桑島法子
歌のクラスメート。
宮前貴子(みやまえたかこ) 声：宍戸留美
歌のクラスメート。
駒鳥つくね(こまどりつくね) 声：山本麻里安
歌のクラスメート。
飯島直美(いいじまなおみ) 声：国分優香里
歌のクラスメート。
森内歩(もりうちあゆむ) 声：海宝直人
歌のクラスメート。
内田信一(うちだしんいち) 声：鯨井康介
歌のクラスメート。
高橋遥(たかはしはるか) 声：水野理紗
歌のクラスメート。
菊池大輔（きくち だいすけ） 声：植木誠
奏のクラスメート。
中沢昌弘(なかざわ) 声：山崎みちる
琴のクラスメート。
太田良(おおたりょう) 声：三瓶由布子
琴のクラスメート。
新井綾(あや) 声：知桐京子
琴のクラスメート。
斑鳩 声：平野貴裕
歌のクラス担任
桃山 声：中村恵子
歌のクラスの隣の担任
石垣 声：岩崎征実
琴のクラス担任
永代橋 声：清水宏
歌や美紀の所属する音楽部の担任。柊恵一のヴァイオリンの講師でもある。
敵方
クロミ 声：竹内順子
黒い頭巾をかぶったウサギ。人間に悪夢魔法をかけて、黒音符を手に入れようとする。現在までの戦績はそこそこ。人柄は一言で言えば「尊大」でバクを犬のように扱うが、優しいところもあるらしい。マリーランド時代は レディースに属しており日々三輪車で暴走行為を働いていた。マイメロディにはその当時から相当引っ掻き回されたようで、妙な逆恨みをしている。しかもそれを「クロミ ノート」にチェックしている。現在は柊の家に居候しており、彼にメロメロである。一回だけ自分に悪夢魔法をかけて、人間の姿になった事もある。そのときの 名前は「クルミ・ヌイ」。
バク 声： 前田登(はりけ〜んず)
クロミの部下。背中にクロミを乗せ空を飛び、黒音符を吸い込み体内に溜めることができる。クロミは彼がいないと行動できないのだが、兎に角クロミにいじめ られ（バクもそのことを「バクノート」にチェックしている）、人間からは「なすびみたい･･･」と見た目の事をからかわれ、なかなかかわいそうなキャラク ター。でもマゾで、唯一自分を認めてくれたクロミのことが大好き。しかしクロミに「バクノート」が見つかり、一度喧嘩別れをしている。この時行く当ての無 いバクを、マイメロディが夢見家に誘ってくれたこともあり、マイメロディの事も結構好き。好物は魚肉ソーセージで チャラポワの大ファン。演歌好きでもある。口癖は「人生勝ち組」。５５年に一度、夢のはざまの世界に侵入することができる。絵に描いた様な好青年であり、第35話「幸 せが見つかったらイイナ！｣では、バクの一日が紹介されている。「朝4時の新聞配達のアルバイトから始まり、家に戻って家事をこなした後は幼稚園児の相 手、老人の将棋友達等のボランティアに午前中は精を出す。アルバイトの理由は柊家へガス水道光熱費その他雑費を支払う為だが、払わなくても良いクロミの分 まで意地で払っている。午後からはクロミの黒音符集めの手伝いをし、夜はおでん屋台にてウーロン茶で酔う」
柊恵一（ひいらぎ けいいち） 声：置鮎龍太郎
美形で文武両道で金持ちの高校生。学校の女子にとっては憧れの存在。バイオリンがとても得意でコンクール優勝経験あり。冷たい性格の持ち主で、クロミたち を使って黒音符を集め、ダークパワーを完成させようとしている。その為、マイメロディの保護者である夢野歌に近づく。しかし、自身でも無意識のうちに歌が 気になる存在になりつつある、というような描写が作中でなされるようになった。
セバスチャン 声：西村仁
ニャンミ 声：小林晃子
クロミーズファイブのサブリーダー。
ワンミ 声：菊池こころ
コンミ 声：吉田麻子
チューミ 声：山田茉莉
マリーランド住人
フラットくん 声：三浦香
ネズミの姿の、マリーランドの友達。人間の世界では、小暮の家に居候。ポップコーンを作る機械を持っている。
ヒツジさん(本名：ピアノちゃん) 声：竹内順子
本名「ピアノさん。」マリーランドのマイメロディの友達。「めぇ〜、あぱあぱ」としかしゃべれないが、ポエムが得意で美紀のライバル。
リスくん 声：
はりねずみくん 声：沢城みゆき
マリーランドのマイメロディの友達。マイメロディやクロミたちの魔法で人間界を騒がせてしまった時には、「コロリ」と前回りすることで騒動をコロリと忘れさせること（同時に壊れてしまった物の復元も）ができる。
クマくん 声：中村恵子
リズムくん 声：本城雄太郎
マイメロのパパ 声：置鮎龍太郎
マイメロのママ 声：中川里江
マイメロのおじいちゃん 声：西村知道
マイメロのおばあちゃん 声：杉山佳寿子
王様 声：木内秀信
ルミちゃん 声：
ドリアン大臣 声：平野貴裕
その他サブキャラ
マイメロディWiki及びサンリオウェブページ、テレビ大阪公式などを参考。一部加筆修正しています。