原作では5人に年齢は設定されていないが、テレビスペシャルなどでは「数十年経った」という発言が目立つ。作者は2014年8月に放送されたインタビュー[17]で「ルパンは20代後半くらい、不二子はそれより3つか4つ下、次元はルパンよりちょっとだけ兄貴分[注釈 19]、五ェ門はルパンとだいたい同じ、銭形は3つか4つくらい上[注釈 20][18]」と述べている。
ルパン三世
本作の主人公。アルセーヌ・ルパンを祖父に持つ神出鬼没の大泥棒。クールを気取りつつ、お調子者で女性に弱い所[注釈 21]やおっちょこちょいな面もあるが、高い知能と技術を持ち、狙った獲物は必ず奪う。時には、その知能と技術で仲間達をまとめ上げ、連係プレーで罠を突破することもある。武芸の心得も多少あり、原作初期においては主にナイフを扱う。拳銃の腕前も次元ほどではないが凄腕である。盗みや殺しに対するポリシーは作品によって大きく異なる。TVアニメ第1シリーズでは大泥棒というだけでなく「世界一の殺し屋」とも呼ばれているが、第2シリーズでは銭形が「貴様に人殺しができんことぐらい、わしはよく知っとる」（第63話『罠には罠を』）と言っているように、悪党や自分の命を狙う殺し屋を除き、基本的に人殺しはしない。
次元大介
ルパンの第一の仲間で凄腕の早撃ち拳銃使い。三枚目のルパンとは正反対にクールな性格だが時折、仲間を茶化したり、関わった者の面倒を見るなど、義理堅く頼れるルパンの良き相棒。泥棒稼業についてはルパンと同じポリシーを持つ。愛用の拳銃にこだわりがあるが、拳銃だけでなく銃火器全般に精通している。原作ではルパンの幼馴染みという設定であった。日本人であり特に正体が謎という設定でもないが、きっかけがない限り自分からは殊更に過去を語らない性格のため、生い立ちや家族関係、拳銃使いとなった経緯などは不明である（原作では兄と妹がいた）が、1992年のトリビュート「小説ルパン三世」収録の中編「拳銃稼業もラクじゃない」では、ある凄腕のガンマンに師事していたという過去が描写されている。
石川五右ェ門
いにしえの大泥棒石川五右衛門を先祖に持つ剣士（当代は13代目）。ルパン三世第二の相棒。初期は敵として登場していたが後にルパンの仲間になった。原作では古風な口調や侍言葉は一切使っていないがTVアニメ第2シーズン以降は常時古風な口調で話すなど、武士道を重んじる面が強調されている。白鞘で誂られた斬鉄剣を武器にあらゆるものを斬り裂く[注釈 22]。普段は冷静で実直だが、プライドが高く短気な部分もある。硬派で初心なため、女性は苦手であり、美人に鼻の下を伸ばすルパンに呆れて協力を見合わせることもある。一方でルパン以上に清楚な女性に弱く、その女性のためにルパンの足を引っ張ることがある。剣だけでなく空手も示刀流の免許皆伝で、忍者の訓練も受けているため超人的な戦闘能力を持つ。
峰不二子
ルパン一味の紅一点。誰もが惚れる美貌と抜群のスタイルの持ち主だが、自分の欲望に忠実でルパン一味とは時には味方、時には敵となる女性盗賊。あらゆる職を持ち、世界中の名士たち[注釈 23]と交流があるなど、その正体は謎に包まれているため、次元や五ェ門からは煙たがられることがあるがルパンにとっては憎めない人物である。頭脳明晰なうえに話術も巧みで、銃火器の扱いに長け、武術の心得もあるなどその才覚も多岐にわたる。目的達成のためには人を裏切ることも平然と行うが、ポリシーもあり人や生き物を殺めることには反対で、手を組んだ者が殺人を実行しようとすれば自分が裏切った相手でも命だけは助けようとする。原作では回によって素性や仕事が変わったり、兄がいたりする。
銭形幸一（銭形警部）
新聞記者で物書きである野村長一(のむらおさかず；小説等では野村胡堂，芸術等では野村あらえびすの筆名)の執筆による“銭形平次捕物控”に登場する十手持ちの御用聞き“銭形平次”の子孫であり、ルパン一味逮捕（主にルパン）を宿願とする敏腕警部。基本的には警視庁に所属するが、埼玉県警や長野県警への出向歴もある。のちにルパンが世界各地で活動するようになり、「ルパン逮捕の専任捜査官」としてインターポール（ICPO）へ出向する。どんなに小さな犯罪も許さない実直な性格。ルパンとはライバル関係で、ルパンは彼を「父っつぁん」と呼ぶ。しばしば敏腕警部とは言い難いコミックリリーフ的な役割だが、いざという時は有能な刑事としても活躍する。ルパン一味からは手強い相手と認識されながらもお互い信頼しあい、人命が賭かった事件の際などは時折協力し合うこともある。その結果、犯人逮捕に至っている。作品によっては妻子がおり、その家族構成も作品によって異なる。詳細は銭形幸一#原作とアニメの相違点を参照。
声優の変遷

パイロットフィルムやキャスト一新を行っている『風魔一族の陰謀』など、一部の作品は除く。

出演作品出演期間ルパン三世次元大介石川五ェ門峰不二子銭形警部
（TV）第1シリーズ1971年 - 1972年山田康雄小林清志大塚周夫二階堂有希子納谷悟朗
（TV）第2シリーズ
↓
（SP）燃えよ斬鉄剣1977年 - 1994年井上真樹夫増山江威子
（劇）くたばれ!ノストラダムス
↓
（SP）the Last Job1995年 - 2010年栗田貫一
（SP）血の刻印 ?永遠のMermaid
↓
（TV）PART6 第0話2011年 - 2021年浪川大輔沢城みゆき山寺宏一
（TV）PART6 第1話
↓
現在2021年 -大塚明夫

その他、原作での登場人物
明智小五郎（第1話）
年老いた名探偵。ルパンも頭が上がらないのか、明智の「顔を立てる」といい、銭形警部にやすやすと捕まった。アニメのパイロットフィルムにも登場している。
男爵先生（第5話）
ヤクザの世界を牛耳り、暗黒街の帝王を目指す男。奇病を持ち、時々手の甲に赤い輪が現れ、その場から姿を消す。