雪野百香里(雪野 百香里(ゆきの ゆかり)/ユキノ，Yukino Yukari) 声：花泽香菜(日本);丘梅君/魏晶琦(中国台湾);美姬·弗雷肯(美国)
本作女主角，27岁，孝雄在雨天偶然遇到的神秘女性，相遇时一边吃着巧克力，一边喝着啤酒。个性温柔善良，但因种种因素失去了前进的动力，与孝雄相遇后才逐渐释怀。
是秋月孝雄就读的高中的古典文学老师，她与孝雄第一次相遇是在入梅时节的新宿御苑，同时也发现了孝雄是自己所执教的高中的学生一事，于是用高中古文课中所教的一首《万叶集》短歌作为暗示。得知孝雄学习制鞋的志向后，亦亲自赠与一本制鞋典籍给孝雄作为谢礼。
由于在学校中三年级的某位女同学的男朋友单恋她，而致使那位女同学联合三年级的女生统一口径造谣污蔑她的事情，对她造成巨大的心理压力，致使她产生身心问题不敢到学校上课，并最终导致她的辞职，回到故乡四国今治市从事教职。漫画版其名改为“由香里”。
(在新海诚执导的次作《你的名字。》中也有登场，在糸守町的高中担任古文老师，但片中没有交代离开到糸守町的缘由，也非剧情中的重要角色，只是作为彩蛋而存在。)
希波(シボ/CIBO 声：花泽香菜)
曾经担任生电社主任科学家的女性。网络终端遗传因子合成失败后，被追究责任幽禁在生电社地下。被雾亥救出后开始与其一起行动，是掌握着本作故事进展的关键人物。她的人格和身体也就是所谓的软件和硬件毫无连续性完全分离。初次登场时已然是一具从备份数据库里还原人格的尸体.借由多次地身体转换得以继续探索的旅程.其间对安全警卫身份的沙娜可的身体控制给故事进展以较大影响.她的行动以科学家旺盛的求知欲为基础，尤其是对网络球有着异常地执著。故事末尾处希波试图乘机利用硅基生命(林贝嘉)对网络球进行非法接入，雾亥和都莫夫斯基也都为此奋力顽抗然而这一尝试却以失败告终，导致希波失去了自己的人格，而且由于林贝嘉的抵抗，最高级安全警卫Level 9也被下载到了作为媒介的希波的身体里。
大岛千鹤(大島 千づる(おおしま ちづる)，配音：花泽香菜(日本，电视动画)、早见沙织(日本，广播剧CD)、林筱玲(中国台湾)、陈雪莹(中国香港)，演员：滨边美波)
生日：1月19日。身高：165cm。血型：A型。
就读松杨高中的一年级A班学生。
雫和春隔壁班的班级委员长。
为人认真诚实、性格谨慎谦让。
入学时因为感冒医院而缺席了，因此没交到朋友。
宫间优是她在遇上春之前的唯一好朋友，但与之不同高中。
常被班上的同学交托杂务，而且试过被同学叫错做“大山”。
喜欢吉田春，对他告白后遭拒绝，最后和春成了朋友。
御手洗史伽(御手洗 史伽(みたらい ふみか)，声：-/花泽香菜)
班长，性格比较消极被动。初中的时候被周围的同学欺负，被称作洗手间的小史。
因为偶然看见救下树上小猫沙夏的温柔表情，而喜欢上沙夏。
于夏娃·希尔瓦袭击学校时，勇于抵抗她，其后首次被沙夏吸取圣乳，史伽的英勇行为被沙夏所赞赏。当沙夏等人因任务离校时，与辻堂美由梨和艾多卡一同开了算命馆。当沙夏等人回校后，发现沙夏和吉达关系差。使用于保龄球赛中获胜的权利，要沙夏和吉达做好朋友。
当柊弓江被南美打入名“吸血鬼之虫”的病毒时，刚好发现。原本想立刻通知沙夏，但被发现，被南美打入病毒，被派去袭击沙夏。沙夏机警，制服了她。御手洗极力抵抗病毒，说出冲浦南美是散布病毒的人，使众人知道她是天空之城的成员。
完了动乱后，与沙夏逛街，但被人袭击。再次被沙夏吸取圣乳，亦于此正式知道炼金士的存在。
七草真由美（七草 真由美（さえぐさ まゆみ），Saegusa Mayumi，声：花泽香菜（日本）；张乃文（中国台湾））
身高：155cm
体重：48kg
班级：3年A班（一科生），女学生。
职务：学生会会长（小说第1－5集，第6集卸任）
擅长：远距离精准射击
擅长魔法：加速系、知觉系魔法、复合魔法
官方资料：外貌：5、体力：4、智力：5、魔法实技：5、人气：5、小恶魔度：6（满分5分）
于2093年度进入国立魔法大学附属第一高中就读（首席入学），2096年度毕业（小说第11集）后进入国立魔法大学就读。大学毕业后，本来在家族企业任职，后被父亲派遣到达也成立的公司就职。
平常是对人态度很好的大小姐，然而只对她认同的人的面前才显露出她原本的小恶魔性格。
达也等人的学姐。因作为学生会会长的印象太深入民心，即使在卸任后仍有很多人改不了口叫她“会长”。
身高155cm的美少女，有着一头稍微卷曲而柔顺的黑色长发，加上身材娇小却窈窕有致，在深雪入学前是一高的第一美少女。
作为七草家的千金，在待人接物方面可谓面面俱圆，对任何人总是一副笑咪咪的面孔在实技上，是七草家最强的魔法师，但其父弘一并没有期待她继承家主之位。实际上是名性格有点腹黑的少女，名副其实的爱恶作剧的小恶魔，虽然在一般人面前不会显露出来，但一旦遇上能交心的对象就会卸下面具。在校内属于不认同对二科生的差别待遇的少数派，并以实际行动来打破建校以来的恶习。在任期将满时发起全校表决，成功废除二科生不能当学生会干部的规定。对达也抱有好感，毕业前在情人节亲手给达也做了本命大小但味道极苦的巧克力（并非“义理巧克力”，而是“本命巧克力”。）。【事实是因为认为受到达也的捉弄在情人节那天送给达也大量的苦巧克力和咖啡豆粉的混合手工本命大小巧克力给达也，并强迫达也当场吃下去。（并没有特别强调是本命巧克力）】
2095年九校战中在女子精速射击及群球抢分得到冠军。
向达也介绍自己的保镖名仓三郎时，发现达也的眼中闪过了动摇，之后推断出达也察觉了名仓的意义，并且认为达也可能也是和十师族有关。(但事实上没有猜错，达也和深雪确实是十师族的一员，隶属于四叶家，但达也并不被承认。)
在上高中之前，就经常有其他家族来提亲。当中，其父比较属意女儿嫁给五轮洋史或十文字克人，成为十师族未来当家夫人之一。不过为了和四叶家抗行，弘一将最合适的对象锁定是达也。
和藤林响子是朋友关系，爱称响子姐。与其他十师族出身的同辈也十分熟悉。
对达也抱着不仅是学姐对学弟的爱护之情，虽然自己不承认，但是已达到好感以上甚至是恋慕的感情。
由父亲七草弘一从四叶真夜提交给日本魔法师协会的资讯得知达也与深雪真的是“十师族”、四叶家的成员时颇为惊诧，更得知达也与深雪之间的“婚约”时受到动摇，被父亲问到是否喜欢达也时脸红著回答他只是一个优秀的后辈而已，因此被其父亲发觉真由美的确爱上了达也，向真夜请求时被后者否决。不过真夜却也没有把话说死，只是怕达也会联合七草家来对付自己，所以事实上真夜也没有反对达也与真由美交往甚至于是共组家庭。
似乎早就被达也已过世的生母司波深夜钦定是未来的媳妇，但因为深夜的遗嘱目前未公开，只有达也兄妹知道而已。不过其妹真夜备受达也兄妹和七草弘一的厌恶，故不知道深夜遗嘱的内容。
艾莱亚（エレア，Elea）
配音：花泽香菜
一直伴随著Joseph的谜之少女。通过终端给约瑟夫提供情报，实际上是由宗教机构Zwölf发明的程式，最后附身在机车Gram上与阿曼达一起作战。
千石抚子(千石 撫子(せんごく なでこ)，Sengoku Nadeko，声：花泽香菜)
《抚子蛇》、《抚子梅杜莎》、《抚子画》的主角，月火的小学同学。外表可爱，个性䩄腆而害羞，容易因为小事而发笑。然而内心却十分阴暗与封闭，对于他人毫无信任也不在乎。曾经跟小时候的历见面过并将它当作自己喜欢的对象，但她也只是认为谈一个无法实现的恋爱就不会受伤而“喜欢”他。
一位有女友的男同学向其告白，被拒绝之后，遭该同学的女友下了诅咒，企图透过一条目不可视的蛇将她绞死。本来这个咒语几乎毫无效果，抚子得知后使用了贝木提供的解咒方法，可这个咒语却因为抚子在北白川神社(因忍的缘故，此地的灵力变强)解咒变得强大，于是她便向历求助。历与骏河在解咒过程中发现，她其实身中两个诅咒，分别来自于那位忌妒的女同学和他所告白的男同学。
在《抚子梅杜莎》中，抚子遇见一位名为忍野扇的女孩，之后她便开始能看到一条白蛇“朽绳”(声：上田燿司)，朽绳强迫抚子去寻找它的神体以恢复力量，抚子几经徘徊后在历的房间中找到，却被突然回来的历阻止。然而事实上扇早就将神体的位置告诉她，抚子的目的是想让神明复活以实现她想让历爱上她的愿望，朽绳只是千石幻想的产物，好让她用赎罪来合理化自己的行为。在听到历声称不会爱上她后，抚子愤而吞下神体而成为蛇神。得到强大力量的她用蛇毒将历与小忍打到半死，但却及时被黑仪阻止，于是便承诺他们的死期会延到毕业典礼后，自己则在北白蛇神社等待。
成为神明的抚子，失去了对人的警戒心，变得单纯开朗，也开始能喝酒，同时心中的黑暗面也凸显出来。《黑仪结局》中，贝木泥舟接受黑仪的委托前来参拜，在成为她的第一名信徒一个月后，便以历遇到车祸身亡的谎言欺骗她，出乎意料的是，抚子竟看穿他的谎言并以无数的蛇攻击他，但贝木反在此时讲出她想成为漫画家的秘密，在他的劝说下抚子了解到人生不只有恋爱重要，于是便自愿以蛞蝓豆腐抑制蛇神力量，取出符纸进而恢复人类之身。另外在成为神明的期间，连他的母亲(声：宫川美保)在贝木询问之时也表示不清楚他女儿的生活动态。
在《抚子画》中，掌握了从绘画创造式神的能力，并创造了乖抚子、媚抚子、逆抚子、神抚子等以自己为原型的式神，但式神却集体暴走，在余接、月火、小忍等人的帮忙下逐一收服。
桃源老师（桃原先生（とうばるせんせい），声：花泽香菜）
古文老师、玲奈等人二年级的班导。丹凤眼、面相冷峻的面瘫美人。崇尚古风、诗情画意。虽然身体不好但擅长打羽子板。时常被来堂和玲奈看似异常，实则纯情的互动触发物哀之情而狂喷鼻血倒地。在经过磨练后，目前已有一定的抵抗力。
立华奏/天使(立華 かなで(たちばな かなで)/天使(てんし)，声优：花泽香菜(日语配音);颜颂怡(粤语配音);艾蜜莉·内维斯(英语配音))
《Angel Beats!》本作品的女主角。为死后世界学校的学生会会长，与死后战线的人同为已经在现实世界中死去的人，沉默寡言且冷静，不擅长表达自己的情感，天然呆，喜欢吃激辛麻婆豆腐，战线的人称她居住的女生宿舍为“天使领域”，可用一种在电脑上的软件“ANGEL PLAYER”制作出特殊技能，后因音无的要求使用了“ANGEL PLAYER”制作了装备在背部的翅膀，曾因死后战线的计谋，考试全科零分而被解除学生会长的职务，由于被解除学生会长一职，得以借由音无为中介一起与死后战线的成员一起行动，并与音无约定不和死后战线成员作战。由于为了从“怪物流”中的河主口中抢救战线成员，无意间发动“Harmonics”(做出自己的分身的能力)，与拥有强烈攻击意识的分身产生了分裂，后用“Absorb”成功吸收分身，来到死后世界的理由为“向给予她心脏的人说声感谢”，她的目的实际是为了让没能好好度过青春时代的人们，有一个美满的青春，但因太过笨拙不知道怎么表达只好采取暴力，音无在了解到这点后毫不犹豫的加入了奏的阵营。
死后世界战线最初因为不知道她的真实姓名，而直接以代号称呼她为“天使”，不过自己否认这一说法(全动画第一句台词：我不是天使啊(あたしは天使なんかじゃないわ)。后来在音无与其交谈之后得知真名为立华奏[。
很少有表情变化，同时也非常寡言，所以很难得知她在想什么，佑里对她的评价是“无感情、无表情、基本上不说话”。音无推测是因为她的朋友都消失了，只留她一个而孤独所致。在最后一话中突然变得开朗，会笑也会哭了还会做出很可爱的害怕样子(因为有了音无等人)，与其说话解释，更常选择直接展开行动表达，使得人们很难完全理解她内心真正的想法。她致力于帮助别人弥补他们的遗憾而得以安然消失，但他人对她往往没有正确认识;也因为她从来不试图解释自己的做法，导致死后世界战线成员曾长期认为她是敌人阵营的一员。生前进行过心脏移植，故一直怀着能对那位捐助者道谢的心愿。
在第一集把Handsonic插进音无胸口时发现他没有心脏，而那心脏正是音无死去后所捐赠的。据她自己认为，音无能取回自己的记忆，是因为他在她的胸口上做了梦，是因为一直在倾听自己心脏跳动的声音。尽管拥有温柔的个性和娇小的身躯，她仍然有着令人难以置信的强大攻击能力，使得死后世界战线一直无法直接击败她。似乎也不只是喜欢音无，最终在接受、再次请求了他的告白并为这一切言谢后消失在音无怀中。在第13集ED的最后一个画面，音无和奏重生后在现实生活中相遇。
夏萝·兰兹华斯(シャロン=レインズワース，Sharon Rainsworth，声：堀江由衣/花泽香菜;台：林美秀)
4月13日生日，年龄23岁(由于契约的影响，外表年纪约13岁)，身高157cm。
兰兹华斯家的小姐。栗色头发、绑马尾，拥有与成人一样智慧、个性腹黑，面对布雷克时会露出傲娇的一面。喜欢红茶、点心、浪漫小说、聊天和捉弄基尔巴特，讨厌难喝的茶和虫子，对于料理和裁缝方面不擅长，生气时会用纸扇K人(从祖母和母亲那学来的真传)。
常与布雷克一起行动，私底下称他为札克哥哥，并同属潘朵拉的正规契约者，身体因为契约的关系在13岁时停止成长。
把爱丽丝当作妹妹看待，强硬的态度让爱丽丝本能的感到害怕。
连锁为“独角兽--艾克艾斯(エクエス)”，擅长移动和情报收集等谍报活动，能连结影子制造来去自如的洞口。
暂时和谢莉尔‧兰兹华斯被软禁在被巴斯卡比鲁所侵占的潘朵拉总部。最后身体奇迹似地继续生长，并与同样无法忘记失去布雷克伤痛的雷姆结婚。