凰铃音(凰 鈴音(ファン リンイン)，声优：下田麻美(日本);Hillary Haag(美国))
IS学园的1年二班的转学生，中国的代表候补生，身高150公分。一夏的青梅竹马，小学四年级认识一夏，国二时转学去中国，被一夏昵称为“铃”。
留着一头平时都绑成双马尾的头发以及有一双既锐利又艳丽的眼眸，家里以前在日本开中国餐馆;一夏过去因为这家餐厅饭菜量很多、又很便宜，所以经常去当食客。后来父母离婚，由于是女尊男卑的社会，抚养权落在母亲手上，铃音也因此在国二时搬去中国。
喜欢一夏，刚转学来就视塞西莉亚和帚为情敌，遇到有关一夏的事就会变得十分积极。非常在意自己身材矮小且贫乳，在她面前提起此事当场翻脸。小时候与一夏有过约定“如果(我)厨艺变好的话，你(一夏)愿意每天吃我做的糖醋排骨吗”，但一夏没有听出其中几近求婚的意思，让重逢后的她气到流泪。在小说第一集的最后(动画版第四集)与一夏和解，原谅了一夏;但被一夏追问起约定的真意，又因害羞而敷衍过去。
专用的IS是“甲龙”。
更识楯无(更識 楯無(さらしき たてなし)，声优：斋藤千和(日本);Jessica Calvello(美国))
2年级学生，IS学园学生会长(能坐上这个位置号称意味着学园最强)。总拿着把折扇的短发女生，性格自由奔放，智谋十分高明，有与帚匹敌的身材(胸部坚挺、有水蛇般的腰身和曲线完美的臀部)，善揽人心，连更识的青梅竹马也不知道其内心的想法，虚曾经说过：“是一个无论你怎么防备或采取预防措施，一定都会被她耍得团团转的，记得要好好储备体力，但前提是要你如果还吃得下”。小时候喜欢的绘本是浦岛太郎。号称文武双全，连厨艺也比帚还要高明，是全属性之女王(?)。
对一夏很感兴趣。“楯无”其实是更识当家之名，为第十七代楯无。另外当每次把折扇打外时，扇子上面写着的字都不一样，如出现过的字有“精彩”、“学园最强”、“诸行无常”、“罗刹”、“迫击”及“常在战场”，小说第七卷中出现了“惨状”、“博徒”，小说第九卷中出现了“恋慕”、“无敌”、“胜利”、“娱乐”、“达观”、“平等”、“色欲”、“后面就交给你了”、“公认”，动画第2季第2集中出现了“截止将近”、“最强”、第3集“神出鬼没”、第5集“退散”、第6集“学园最强”，动画第2季OVA中出现了“迎宾”。
先后利用学生会长的特权来入住一夏房间，起初是用比赛的结果(约定输了的话就要听对方的话)和后来所策画的灰姑娘戏剧(谁能拿到由一夏所演的角色王子上的王冠就能住在同一间房屋)。
其家族更识是政府对付地下部队用的地下部队，可以说是名门世家。
现任俄罗斯代表，但是本身为自由国籍，可以随意选择作为哪个国家代表。
专用的IS是“雾缠的淑女”，过去名为“莫斯科的浓雾”，待机状态是一把十分坚硬的蓝色折扇。
第八卷末，告诉一夏其本名为“更识 刀奈”(さらしき かたな)。对一夏有好感。
织斑一夏(織斑 一夏(おりむら いちか)，声优：内山昂辉、前田绫乃(小学时代)(日本);Josh Grelle(美国))
本作主人公，身高172公分。由于从小就被父母遗弃，与姐姐千冬相依为命(实际是个姐控)。在考高中时，为了不想给千冬造成经济负担，一夏原本打算考有企业资助的私立“蓝越学园”，却因为日文念法与“IS学园”太像而跑错考场，更因此误打误撞启动了IS，因此被迫入读“IS学园”，目前就读1年一班。，宿舍房间号码为1025。
有帚和铃音两位青梅竹马，但和两人相识的时期刚好错开。在帚转学以前，常去帚家的道场练剑道，也常在她家吃饭。
由于是登上国际新闻版的“全世界唯一可以使用IS的男性”，再加上是世界IS大赛前冠军兼现任班导的织斑千冬的弟弟，因此在IS学园内的知名度非常高，几乎没有人不认识他。再加上长相颇帅气，因此全校女生都对他相当有好感。现在更成为IS学园的副会长。
过去曾遭亡国机业绑架;姐姐千冬为了救他，而放弃在第二届世界IS大赛中出赛，一夏对此事一直非常自责。
从小就负责打点外出工作的千冬的私生活，因此家事万能、擅长按摩且体贴女性(在家中就像母亲一般的打点千冬的私生活)，以及喜欢说笑话，虽然只有簪能明白。但在感情上却是个超级大木头，完全没发现周围女主角们对他抱有爱慕之情，甚至常说错话、误会她们的意思，令她们感到生气(有时却误打误撞令她们会错意)，导致经常被她们殴打。
曾先后与三位女性于宿舍同住一室，分别是篠之之帚、夏洛特/夏绿蒂·迪诺亚(以查理斯·迪诺亚的身份)及强行用学生会会长身份的权利入住的更识楯无，第六集再次独居。
被周围的女性观察推论出喜欢像姐姐千冬那样比自己年长的女性(其实是误会)，但是本身却毫无自觉。
现在，被很多男性怨恨中，因只有一名男性在女子学校中，也没有对任何人出手(实际上是<意外>造成的出手)，因此被人称为“对异性没有兴趣的后宫王”。
学习力、观察力优秀程度可谓怪物等级，第二次开动IS便只凭初始设定状态的“白式”和塞西莉亚对战超过27分钟，还击落四架Blue Tears的Bit型兵器。另外，他只看过一次实际发动便想出破解拉芙拉/劳拉·博迪维希的AIC的手法，据更识楯无表示，她所教一夏的IS操作技巧有部分只要教一次就学成。每战斗一次，实力就进化一次。
专用的IS是“白式”。
被束提及“白式”是由第一代的“白骑士”为基础、第二代的核心和第三代部分组成的(基本上都是千冬曾亲自使用过的机体)，所以能使用出千冬在实战时曾经使用的招式和绝招。最有机会的女性是篠之之帚。
M/织斑圆(エム/織斑マドカ，声优：茅野爱衣)
隶属于亡国企业的实战部队，在小说第六卷中和一夏见面时自称自己是织斑圆，样貌和千冬很像，年龄约15岁左右，对千冬似乎有特别的情感，自称是千冬的妹妹，性格阴暗偏激、几乎不与他人有交集、并时常因为自身能力优越而表现出轻视他人态度。
拥有能同时接战复数专用机且自身不落下风的高超驾驶技术，小说第五集卷尾登场营救“秋天”，但两人感情不睦。
要注射大量奈米药物(动画第二季第七话)，原因不明。
于动画第二季最后一话当中，更换机体使用了束为其打造的专用机“黑骑士”登场，与沉默西风相当类似，并且性能相当强大。
专用的IS是“沉默西风”及“黑骑士”。
千冬被一夏问及是否还有姊妹时很恼怒的说：“我只有你这一个弟弟(一夏)，哪里还会有妹妹!”故圆的的真实身份和出生一切都是谜。
塞西莉亚·奥尔科特/塞西莉亚·奥尔科特(セシリア・オルコット(Cecilia Alcott)，声优：野上尤加奈(日本);Brittney Karbowski(美国))
IS学园1年一班学生，英国的代表候补生，身高156公分。自尊心非常高，又因是候补生的关系，让她显得傲慢，一开始称呼织斑一夏作“庶民”，但喜欢上他后改称“一夏同学”。
有一头微卷闪亮金发和澄澈湛蓝的眼眸。父母在三年前因火车事故逝世，不停的努力学习才从周围的大人们手上保住双亲莫大的遗产。由于父亲生前是个看母亲脸色做事的人，尤其在IS被发明出来后，父亲的地位更显卑微，因此塞西莉亚很看不起懦夫般的男性。在刚开学时，她认为一夏对身为代表候补生的自己不够尊重，且无法接受男性担任班级代表，因此要求与一夏进行赌上班级代表权的IS决斗，却因此见识到一夏的男子气概，继而喜欢上他;不只让出赢来的班级代表权，更以教导一夏使用IS为由接近他，想知道更多关于一夏的事情。
料理能力非常的差，做出来的食物和食谱照片上一模一样，实际上却极为难吃。第二季第10集中请另外三位女角〈夏洛特、帚、铃〉教她做菜，(有一次她觉得汤的颜色应该漂亮一些，在里面喷了三瓶辣椒油)就是趁着她们不注意的时候自己就会毁掉一盘。(还有一次帚告诉她要把菜弄得香香的，居然在里面喷香水……)其中两位吃了她的菜后生病请假〈帚、夏洛特〉动画中劳拉半夜起来也误食浓汤也请病假，另一个〈铃〉因为烹煮时本人使用IS的BT激光武器加热的关系，被爆炸波及，在小说第九卷中借了夏洛特的食谱及跟着杰露西指示并且真的完全参照食谱上做了后，终于做出了正常的料理，但有时也会做出杀人料理。
不敢吃到含有山葵或芥茉的东西。
在束帮一夏的白式调整时(外加被千冬爆揍)请求时被束直接无视，当场消沉。
2011年4月29日，英国的综合性日本文化网站《Japanator》(Japanator.com)公布十大英国籍日本动漫角色排行榜(The 10 best British anime characters)，塞西莉亚名列第三。
专用的IS是“Blue Tears(蓝色之泪)”。
克萝伊·克罗尼克(クロエ・クロニクル，Chloe CHRONICLE，声优：佐仓绫音)
被束收养的少女，束称其为小克。
银色头发，有金色的瞳孔，总是闭着双眼。睁开的双目眼白为黑，瞳仁却染着金色的异色双眸。
与劳拉为同一试管内的试管婴儿，算是劳拉的姐姐。在动画第二季最后一集有短暂的登场，第二季OVA中骚乱的策动者。
在小说中曾经被斯可儿抓走当作人质，但在动画并无此事发生。
专用的IS是黑键，为生体同期型IS。
织斑千冬(織斑 千冬(おりむら ちふゆ)，声优：丰口惠(日本);Luci Christian(美国))
一夏的姐姐，同时也是他的班导。常用点名簿打犯错学生的头，就算是一夏等专用机使用者也照打不误。
世界上首批IS使用者之一，在第一届世界IS大赛得到冠军及称号“布伦希尔德”(北欧神话中的冰岛女王)，但后来因为某些原因转跑道来教书。职业时代是世上数一数二强的IS使用者，即便是退休了的现在也可以徒手使用IS的武器(如：打铁的刀)，受许多IS学园学生的倾慕。
由于父母的遗弃，所以她是家中唯一的经济支柱。私生活很邋遢，家事都交给一夏，甚至连内衣裤也给一夏清洗。外表看起来很冷酷，但其实内心很关心一夏，把一夏看得比什么都重要，不懂家事的她在家中被一夏像母亲照顾女儿一般照顾著。
五反田弹
(五反田 弾(ごたんだ だん)，声优：保村真)
外表看起来是一个型男。与一夏、铃音是初中时的死党。在初中第一眼认识一夏，就互相看对眼，也因此成了朋友。知道铃、与妹妹兰都喜欢一夏的事，但都没告诉一夏。非常反对兰与一夏在一起。与布佛虚之间互相有好感。
家里经营历史悠久的食堂，爷爷则是现在的店主，只要边吃饭边讲话或不守纪律，就会被爷爷以汤勺投掷打中头部。过去初中时，一夏经常来这里吃饭。
由于妹妹兰的个性强势，因此他很怕她。只要兰在，他根本不敢多说一个字，和布佛虚在学院见过面后之间互相有好感(请见小说第5卷)。
更识簪(更識 簪(さらしき かんざし)，声优：三森铃子(日本);Kira Vincent-Davis(美国))
初登场在小说第七卷。IS学园1年4班，四班的代表。学生会长更识楯无的妹妹与日本的代表候补生。经楯无所说，其性格十分阴沈，以及和楯无的关系并不和睦(对自己和楯无能力上的差距有强烈自卑感)，不太喜欢吃肉，意外地喜欢看动画(特别是英雄战斗片。主人公打倒邪恶的军团这类影片，簪非常喜欢这种简单明快的动画)而小时候喜欢的绘本是桃太郎。
虽然是代表候补生，但目前并没有专用机，因为帮其专用机开发的机构是仓持机研，而仓持机研全部人手目前都投入到白式的追加装备开发(但因为白式的个性问题，所以开发的武器并不能使用，开发者仓持技研也对追加装备开发束手无策)，因此专用机的开发被严重推迟，所以最初并不太喜欢一夏，但经过与一夏不断的接触，开始对一夏有恋爱的感觉。
因还未有专用机，所以到小说第七集之前每当有需要专用机的活动，总是会请假。
目前暂时以簪自行改良自“打铁”的“打铁二式”作为专用机。
山田真耶(山田 真耶(やまだ まや)，声优：下屋则子(日本);Cynthia Martinez(美国))
一夏班上的副班导，身材矮小，但胸部丰满。一夏最初于IS考场击倒的教官就是她，不过纯粹是意外。以前是日本代表候补生，拥有相当惊人的射击能力。单枪匹马就可以打倒铃与塞西莉亚。
使用德诺阿公司生产的第二世代最终型IS“Ralafe·revival”。塞西莉亚与铃音曾联手攻击真耶，但二人被快速解决战斗。并且过程中真耶一直保持着那和蔼的笑容。
其名字的罗马拼音“YAMADAMAYA”无论是正念或反念都一样。
五反田兰
(五反田 蘭(ごたんだ らん)，声优：小幡记子)
织斑一夏好友五反田弹的妹妹，14岁。现在就读有名私立女子学校“圣玛丽安奴学园”中学部的三年级，优等生，学生会长。
对于哥哥弹的脾气非常大，弹也非常害怕兰，常常被兰压制。原本成绩非常优秀，可以直接升上非常好的高校，为了一夏放弃了直升的机会，转而打算考取IS高校，在IS简易适应性测试里得到A。非常受到爷爷的宠爱。
与凰铃音互相厌恶(原因不明)，但是更害怕千冬(原因依旧不明)。
喜欢织斑一夏，还没入学就已经将篠之之帚、凰铃音与夏洛特视为情敌(在主要角色中只知道她们三个的存在)。
篠之之帚(篠ノ之 箒(しののの ほうき)，声优：日笠阳子(日本);Monica Rial(美国))
本作女主角，身高160公分，巨乳。织斑一夏的青梅竹马，小学四年级时因搬家和一夏分离，目前同样就读于IS学园1年一班。初中时曾获得全国剑道大赛冠军，隶属于IS学园剑道社，但不常去露脸而几乎已成为幽灵社员。
留着一头平时都绑成马尾的黑色长发和炯炯有神的凤眼，因为幼时一夏觉得她这样很好看就这么一直留着。朋友很少。性格固执，从小和一夏一起修炼剑道，把剑道视作倾注对一夏思慕的方式。
和亲姐姐篠之之束有心结，所以讨厌别人叫她的姓氏。喜欢一夏，但个性傲娇，不善于对一夏表达真感情，反而显得经常瞪着他。例如小说第一集与一夏是宿舍室友和被一夏求教IS等事都让帚心里很开心，却完全没有传达给一夏。在初期是唯一没有专用机的女主角。
很喜欢吃日本料理，同时料理能力不错，是个非常传统的和式女生。
初期使用学园的练习机“打铁”，在生日那天得到姐姐送来的专用的IS“红椿”，但操纵实力不佳。得到红椿的自己在初战因得意和轻敌而使一夏为保护自己被敌人重伤，而后在凰铃音的激励下重新振作。
目前貌似是后宫团中攻略度最高的人(尽管一夏基本没什么实际作为)，虽然在夏洛特·德诺阿出现后一度路人化，但却是现今唯一一个凭着自身魅力吸引一夏差点与之Kiss的女生，没成功的原因是被另外4女主打断并追杀，并且是被一夏抱着逃跑的。
IS信息
专用的IS是Akatsubaki“红椿”(赤椿)。是由箒的姐姐篠之之束为了妹妹纯手工打造的第四世代IS，唯一一部能和白式平起平坐的IS。
技能“绚烂舞踏”，可将自身或将另一部IS的能量恢复至满。待机状态时是她左手手腕上的红黑绑带，上面缀有两个铃铛。和白式是一对，红椿增强能源。
篠之之束
(篠ノ之 束(しののの たばね)，声优：田村由香里)
篠之之帚的姐姐，IS的发明者。唯一能制作IS核心的天才科学家，目前失踪中而被国际上很多单位追捕。故事中许多事件均是因她而起。
长相和发型与帚神似，但唯一不同的是有因睡眠不足而造成的不健康的凤眼和非常深的黑眼圈，头上戴着一对机械风兔耳朵，有着一对比帚看来还要柔和一些的下垂眼，穿着上像《梦游仙境》中的爱丽丝。
除了帚、千冬和一夏以外，对其他人显的冷淡、拒绝、毫不在乎。从以前就暗中动手脚让自己和千冬从国小到高中都是同班同学，对外宣称失踪时也一直有和千冬与帚保持联络。不过被亲妹妹帚讨厌，连名字都不愿意提起。
在临海学校时以搭著金属胡萝卜从天而降的夸张方式登场。除了被点出是白骑士事件的始作俑者，更被千冬怀疑是造成一夏进入IS学园与银色福音暴走事件的幕后黑手。
在本作时间中3年前突然下落不明并于那时留下来的信上面写着“这个是最后的核心，不是馒头—你们不费吹灰之力地捡到一台IS啰”，所以目前全世界有经过资料登录的IS核心只有467个。
第2季第10话中再度登场，被狂风(スコール)邀请帮组织制作IS。当篠之之束表态拒绝时，持手枪的秋天与驾驶着“沉默西风”的M(织斑圆)出现欲以武力逼篠之之束就范，却被她击败。
据本人宣称，她身体已经以细胞为单位经过强化，能以肉身跟她对打的只有织斑千冬。
拉芙拉/劳拉·博迪维希(ラウラ・ボーデヴィッヒ(Laura Bodewig)，声优：井上麻里奈(日本);蒂凡尼·格兰特(美国))
德国代表候补生，身高148公分。与夏洛特同一时间转入IS学园1年一班。在德国军队军衔为少校，担任“黑兔部队”的队长。有着飘逸而闪耀的近乎白色的银发，长到腰部;双眼本是红色，但左眼由于有名为“越界之瞳”的能力，移植纳米机器“奥汀之眼”到瞳孔中所以变为金色平时并用眼罩封印，眼罩的样子不是医疗用的而是真正的黑色眼罩在二十世纪战争电影出现上校戴的一种。
在人工子宫出生的劳拉自幼就被当成战斗工具抚养长大，拥有极为强悍的实力。在德国军队的时候曾受千冬的指导，从心底里敬佩千冬。由于想得到千冬的注目，因此非常讨厌受千冬宠爱的一夏，认定是一夏连累千冬，让千冬无法出席IS世界大赛的决赛而失去二连霸的机会。在第一次见面时，便赏一夏一巴掌，并怒斥“我没办法认同你!我怎么可能认同你是那个人的弟弟!”(后面则变成了疯狂的恋爱自走炮)。
在竞技场私斗中，压倒性地击败甚至重创塞西莉亚和铃音，却于各年级个人锦标赛被一夏与夏洛特搭挡击败。被击败造成的精神错乱让劳拉萌生了杀死一夏的念头，进而在不知情的状况下满足了机体隐藏机能“VT系统”的启动条件并暴走，但最后被一夏阻止。重新体认到强悍意义的劳拉喜欢上一夏，不仅在众人面前强吻一夏，还称一夏为自己的新娘。
左眼拥有名为“越界之瞳”的能力，移植纳米机器“奥汀之眼”到瞳孔中，可强化高速战斗时身体的反应能力，在IS未展开的状态下，也能瞄准到2公里外的目标。劳拉因为自身无法适应越界之瞳而处于无法关闭的状态，造成左眼变成金色，平时都戴着眼罩封印。初时相当讨厌这能力，被一夏称赞“很漂亮”后不再介意。
在夏洛特公开真实身份后成为她的室友，没有睡衣而有裸睡的习惯，穿着泳装时却是意外地非常害羞(请见动画版第9集)而在小说4集的《两只小猫的狂想曲》中，得知劳拉银行的账户里面有2千万欧元、没有便服只有军服(后来和夏洛特去买了衣服)，之后因去买衣服所以现在也有了睡衣。睡衣款式是黑色的猫咪玩偶装睡衣(附送了猫耳和手脚都有肉球垫)，是和夏洛特白色的猫咪玩偶装睡衣是一齐买的，这也说明在和夏洛特同房后大家的感情变得十分之好了。另外，在小说第4话的《引起恋爱骚动的五重奏》中，得知模仿能力十分强，她煮食时所用的刀法就是看电视模仿回来的。自从和一夏等人接触后，自身的感情也不像最初这样冰冷，感情增加了不少，但有时还是会变得十分冰冷。
专用的IS是“黑雨”。
夏洛特·迪诺亚(シャルロット・デュノア(Charlotte Dunois)，声优：花泽香菜(日本);Shannon Emerick(美国))
法国代表候补生，身高154公分。以继一夏之后第二个能操纵IS的男生“夏尔/查尔斯·迪诺亚(シャルル・デュノア)”的身份转入IS学园1年一班，金发碧眼，头发是璀璨的金发并绑在脖子后方和有着容易亲近的外表，父亲是世界上第三大的IS生产商“迪诺亚”的董事长。
刚转来时表现出优雅善良的贵公子(Gentle，ジェントル)形象，事实上却是女性。由于父亲公司面临存亡危机，被父亲命令身为情妇私生女的自己女扮男装，以同性的身份接近一夏，以盗取一夏与白式的数据。但一夏知悉真相后的态度令她喜欢上一夏。和家族诀别后，用原来的名字和性别重新入学。
“夏洛特”是生母为她所取的名字，生母逝世后被父亲家接回。和生父只见过两次面，谈话时间不到一小时，甚至被正妻派的人赏过耳光。因为一开始假扮男性时有缠胸而看不出来，其实身材很好。第一次入学时与同为男性的一夏同房，公开身份后换到劳拉的房间。个性颇单纯，但面对一夏可说是大胆、积极、开放。在恢复女儿身后被一夏取了只限于两人之间的昵称——“夏露(シャル)”。经常在一夏被女主角她们打完后对他吐槽。可以说是众多女主角之中行为和性格比较正常的一位，在其他4位1年级女性专用机持有者心中得知在情敌方面是最强的(请见小说第4话中的“引起恋爱骚动的五重奏”)。在小说4集中的《两只小猫的狂想曲》中，和劳拉两人在商店中一人买了一件猫咪玩偶装睡衣(附送了猫耳和手脚都有肉球垫)，自己的是白色、劳拉的则是黑色。在和劳拉同房之后，她们的感情变得十分亲近和能互相理解。
专用的IS是“疾风之再诞·特装二型”。