「幻想少女大戦」では総勢70名以上のキャラクターを操作することができます。
その一部をご紹介します。
博麗霊夢（はくれい れいむ）
博麗神社の巫女さん。
持ち前の才能を活かして「かわして当てる」ことのできるオールラウンダー。
どんなシーンでも活躍できる。
霧雨魔理沙（きりさめ まりさ）
普通の魔法使い。
光や星などの、派手で力任せな魔法を得意とする。
燃費の悪さが玉にキズ。
上白沢慧音（かみしらさわ けいね）
人里で寺子屋を開く、半人半獣の先生。
固い信念と防御力で仲間を守る。
お仕置きで繰り出すという「頭突き」はすさまじい威力。
河城にとり（かわしろ にとり）
妖怪の山から人里に下りてきた河童のエンジニア。
離れた仲間にアイテムを渡す等、様々な発明品で仲間を強力にサポートする。
人間に対しては友好的だが人見知りする。
魂魄妖夢（こんぱく ようむ）
冥界の白玉楼に住む半分人間、半分幽霊の庭師であり剣士。
「楼観剣」と「白楼剣」の二振りを用いた近接戦闘を得意とする。
真面目な性格だが、やや天然な所がありからかわれやすい。
アリス・マーガトロイド
魔法の森に住む人形師であり元人間の魔法使い。
非常に手先が器用で、大量の人形を同時に使役して戦う。
親切で常識があるが魔理沙とは犬猿の仲で、意外と好戦的な所も。
チルノ
霧の湖に住む、妖怪に匹敵する力を持つ氷の妖精。
子供っぽい性格で頭は良くないが、友情には熱いところも見せる。
一年中体から冷気を出しているので、周辺は寒い。
十六夜咲夜（いざよい さくや）
「紅魔館」の主に仕える人間のメイド長。
凄まじいまでのナイフ捌きに加え、時間を操るという恐るべき力を持つ。
他者に対しては距離がある様だが……？
東風谷早苗（こちや さなえ）
幻想郷の外からやってきたという「もう一人の巫女」。
神の力を借り、信仰を高める程に強力な奇跡を起こす事ができる。
責任感が強く、博麗神社の競合相手として霊夢一行に宣戦布告する。
