星野が「おげんさん」（お母さん役）に扮し、東京・渋谷にあるおげんさんの家にて、おげんさんとその家族に扮した出演者による生演奏やセッションをしたり、音楽について語る番組。進行は「おげんさんちのねずみ」（声：宮野真守）。
第1弾

第1弾は、2017年5月4日に放送された[3]。

ゆるい雰囲気のなか、緻密に練られた演奏や星野の音楽偏愛トークが聞けることで好評を博し、ギャラクシー賞5月度月間賞と第55回ギャラクシー賞奨励賞を受賞した[5][6]。

また、ネット上でも大きな反響を呼んだ。特にTwitter上では放送時間中に大いに盛り上がり、通常人気番組でもツイート数は1万程度である深夜の時間帯にもかかわらず、「#おげんさん」のタグ付きのツイートが30万を超えた。
第2弾

前回の放送において、1時間の放送時間にもかかわらず、『NHK紅白歌合戦』に匹敵する反響があったことから、第2弾の放送実現に繋がったというエピソードが第2弾放送の冒頭に星野により語られた。

第2弾も大きな反響を呼び、生放送開始後、Twitterトレンドの世界1位を獲得した[7][8]。
第3弾

第3弾は当初、2019年10月14日の22時から23時30分までの放送予定であったが、放送直前に日本に上陸した令和元年東日本台風（台風19号）による特別編成の影響で、放送時間を30分後ろ倒しすることが放送前日に発表された[9]。ビヨンセさん（渡辺直美）、バーのママ豊豊さん（松重豊）、バーのバイト君（PUNPEE）といった新しいファミリーも加わった[10]。

2020年5月25日は新型コロナウイルスの影響に伴い、『おげんさんと（ほぼ）いっしょ』と題し、急遽リモート収録で放送された[2]。この回では音声を出演者が別の場所からリモート収録し、画面にはキャラクターのパペットが現れる形になった[1]。
第4弾

2020年11月3日放送の第4弾では、星野がパーソナリティーを務めるラジオ番組『星野源のオールナイトニッポン』の翌日1:00（同日深夜）からの放送に、一部出演者が続けて生出演し、NHKからの中継も交えて番組を振り返るコラボレーション企画が行われた[11][12]。
第5弾

2021年11月23日放送の第5弾では、かつてNHKで放送された子供向け音楽番組『ハッチポッチステーション』と『クインテット』とコラボし、「パペトーーク」というコーナーが行われた[13]。『ハッチポッチステーション』からは、グッチ（グッチ裕三）、ジャーニー、ダイヤの3名が出演した[14]。一方、『クインテット』からは、アキラ（宮川彬良）、フラット、アリアの3名が出演した[14]。

同年12月29日に「パぺトーーク!」部分のみ再放送[15]。再放送に伴い、おげんさんとねずみによる副音声「ウラトーク」も新規に収録し、番組の裏話などを披露した[15][16]。
第6弾

2022年8月18日に第6弾が放送[17]。
放送日・放送時間

第1弾：2017年5月4日 22:50 - 23:50（再放送：2018年8月4日 1:00 - 2:00）

第2弾：2018年8月20日 22:00 - 23:10（再放送：2019年10月6日 0:35 - 1:45）

第3弾：2019年10月14日 22:30 - 翌0:00（再放送：2020年11月1日 22:00 - 23:25）

『おげんさんと（ほぼ）いっしょ』：2020年5月25日 22:45 - 23:14

第4弾：2020年11月3日 22:00 - 23:25

『おげんさんといっしょ オールタイムリクエスト』：2021年11月20日 22:45 - 23:30

第5弾：2021年11月23日 22:00 - 23:15（副音声あり再放送(パペトーークのみ)：2021年12月29日 22:30 - 22:55、再放送(全編)：2023年8月18日 23:45 - 25:00）

『おげんさんのサブスク堂』（全2回）：2022年8月6日・13日 23:00 - 23:30

第6弾：2022年8月18日 22:00 - 23:30（再放送：2023年8月19日 1:00 - 2:30）

出演者

おげんさんやお父さんをはじめ、幾人かのキャラクターは演者からみての異性装であり、またバンドメンバーは学生服で登場する。
おげんさんファミリー

おげんさん（お母さん） - 星野源

おとうさん - 高畑充希

おげんさんちのねずみ - 宮野真守（声の出演）：パペットの吹き替え[注釈 1]

長女・隆子（たかしこ） - 藤井隆

長男 - 細野晴臣（第1弾）

次男（大ちゃん） - 三浦大知（第2弾以降）：株式会社三浦植木の庭師

おげんさんの兄（めっちゃん） - 飯尾和樹（第6弾）

おげんさんに関係する人物

雅マモル（みやび マモル） - 宮野真守（第2弾以降）：風呂屋の従業員、酒屋のアルバイト店員・アイドル[18]

豊豊さん（ほうほう さん） - 松重豊（第3弾以降）：「スナック豊豊」のママ、おげんさんの乳母、「サブスク堂」の店主

スナックのボーイ - PUNPEE（第3弾）

スナックのボーイ - U-zhaan（第4弾）

ビヨンセ - 渡辺直美（第3弾出演、収録での出演）

隆子に関係する人物

KAKKO - 鈴木杏樹（第6弾出演、収録での出演）

Night Tempo - Night Tempo（第6弾出演、収録での出演）

大ちゃんに関係する人物

菅原小春 - 菅原小春（第6弾）

コラボ番組

ラジオ深夜便 （第6弾、収録での放送）

星野源のおんがくこうろん （第6弾、収録での放送）

紅白歌合戦での特別コーナー

2018年（第69回）と2019年（第70回）の紅白歌合戦にて、いつものおげんさんちのセットで、おげんさんファミリーが歌唱した。

紅白歌合戦 特別コーナー歌唱曲出演者
2018年（第69回）SUN（星野源）[19]高畑充希、藤井隆、宮野真守、三浦大知[19]
2019年（第70回）ドラえもん（星野源）[20]高畑充希、宮野真守、三浦大知、渡辺直美[20]

スピンオフ特番
おげんさんと（ほぼ）いっしょ

2020年5月25日放送。おげんさんらが事前にリモート収録した音声に合わせてパペット人形の動きを撮影する、という方式で制作された[21]。番組の最後には、SNS上で話題となっていた星野源の楽曲「うちで踊ろう」を合唱した[22]。