幼少から邪気の全くない性格で父親の悟空同様筋斗雲に乗れる。グレートサイヤマンへの変身装置を手に入れるまでは、ハイスクールへの通学にも筋斗雲を利用していた。

悟空が初めて悟飯を連れてカメハウスを訪問した際には、ブルマが「孫くんの子にしては礼儀正しいわね」と発言しており[14]、悟空によるとチチの教育の成果である様子。また、ピッコロに「さっさと上着を脱げ」と言われた時にも服をきちんとたたんでいる[15]。祖父や両親と違って標準語で話している。

先述の様にチチの教育もあり、非常に礼儀正しく常識がある優等生であり、クリリン、ヤムチャ、天津飯、餃子、未来から来たトランクスなど目上の人物に対しても、「さん」付けで敬語を使用している。ナメック星編までは敵だったベジータに対して敬語を使わなかった(「Z」、「改」では共闘時に敬称をつけて呼んだこともあった)が、ナメック星消滅時に悟空とクリリンの蘇生手段についてベジータから提案した際には、自ら握手を求めて礼を述べている（ベジータには手を払われたが）。その後の人造人間編以降は「さん」付けで敬語を使っている。エピローグで魔人ブウ(善)がミスター・ブウとして味方になってからも同様。

初の実戦となったサイヤ人との戦いでは子供らしく敵に怯えてる局面もあった[注 3]が、師匠であるピッコロとの修行や、彼が自分をかばって死んだ時を境に戦いの最中で精神面で成長していく。敵から怯えて逃げることはなくなり、むしろ誰かと守ったり敵を打たんとする場合には自分から積極的に向かっていくことが増えた（この時も、ピッコロが死ぬ間際に「逃げろ」と言ったにも関わらず、ナッパへ向けて魔閃光を撃って逃げる体力をも失っている）。その後ベジータに悟空が追い詰められた際にも、自らの意志で戦いの場に戻る事を選んでいた。ナメック星ではクリリンが制止したにもかかわらず、ドドリアに殺されそうになったデンデを自らの危険も省みずに助けに行っている。フリーザ戦でも、ピッコロやクリリンが大きなダメージを追わされたり、デンデが殺されたりした時などは激しく怒り、戦闘力では敵わないことを承知の上でフリーザに向かって行った。アニメ版では悟空がフリーザに倒されたと思い、フリーザのサイヤ人絶滅への執着を理解し、ブルマとピッコロを宇宙船で逃がし、幼い身で死を覚悟の上でフリーザをナメック星の爆発で道連れにしようと戦った。人造人間戦ではピッコロが人造人間20号（ドクター・ゲロ）に気を吸い取られていることをピッコロからのテレパシーで知ると、いち早く駆けつけて、ピッコロを救っている。セルゲームにおいて超サイヤ人2へと覚醒した際は普段の優しさがなりを潜め、襲い掛かるセルジュニアを躊躇い無く一挙動で引き裂き、逃げようとした個体すら追撃して死滅させ、セルに対してはすぐには止めを刺さずにもっと苦しめようという発言もしている。同時にベジータがセルに殺されかけた際には自らの身を呈してかばっている。

本質的に争いごとを嫌う温厚で優しい性格だが、仲間が危機に陥ったり、全く関係のない一般人も手にかけようとする卑劣な行動に激怒すると凄まじい戦闘力を発揮するので、当時遙かに格上の敵だったベジータやフリーザさえも驚く程の力を引き出す。単純な潜在能力だけを言うならば悟空やベジータを超えており、ナメック星でのフリーザとの交戦中逆上することで想像以上のパワーを引き出した姿を見て、当時のベジータは自分や悟空以上に伝説の超サイヤ人に最も近い存在ではないかと推測していた。魔人ブウ編で、ダーブラ達との戦闘前も現在は戦闘力が衰えながらも「もっともこいつは逆上したらどうなるか分からない」とベジータは指摘しており、逆上して理性を失った時こそが最も悟飯の戦闘力が発揮される時である。そのことはセル編では本人も自覚していた節があり[6]、悟空もそれを計算に入れてセルとの戦いに臨ませたと理解していた。

大人しい性格ではあるものの、年代が違う大人のクリリンやブルマと自然に親しくなったり、回数はさほどではないがヤムチャや天津飯にも自ら話しかけたりしており、人見知りをせず子供ながらに社交的な面もある。特に父である悟空よりも年上のクリリンとの仲は良く、ナメック星へ向かう宇宙船の中ではピッコロを尊敬していることを見抜かれたり、逆に少年期のセル編終盤においてクリリンが人造人間17号と共に18号に仕掛けられた爆弾の除去を神龍に頼む直前に、彼が18号に異性として好意を寄せていることを見抜いている。また、デンデとも仲が良く、デンデが神様を引き継ぐために地球へ来た時は再会を喜び合ったりセルゲームの後では掌を合わせながら別れるなどしている[16]。また、作者の鳥山明は、作中で友達になりたいキャラクターとして、クリリン、ブルマ、デンデ、亀仙人と共に、悟飯も挙げている[17]。アニメや劇場版ではハイヤードラゴンの背中にまたがって遊んだりなど、動物と戯れることが好きな面や、逃げ回っていた恐竜や豹を追い掛け回したりするやんちゃな一面も見せている。

母親であるチチに頭が上がらず、ナメック星編終了時には宿題をやっていなかったために怒られることを不安がっている場面がある[18]。青年時代にもチチに天下一武道会への出場を恐る恐る打診している[19]。基本的には戦いと無縁の人生を生きてほしいと願う彼女の親心を理解し言いつけをきちんと守っているが、ナメック星編で悟飯がナメック星へ行ってピッコロをこの手で生き返らせたいと伝え、チチが頑なに反対した時に、その迫力で悟空や亀仙人たちが押し黙っている中、「うるさい！」と怒鳴りチチを黙らせている[20]。この時悟空は心の中で、悟飯は本当に強くなったと感心していた。劇場版でも、チチが勉強を優先させるため悟空を助けに行こうとするのを反対した際に強く言い返している。