ザーグは、『トイ・ストーリー2』で初登場した、バズ・ライトイヤーの宿敵です。おもちゃ屋で棚に整列されていたところをバズと出会います。手に持ったザーグ砲から丸い球を発射し、首の後ろにある穴はザーグビジョンになっていて、のぞくと暗闇を見通す赤外線ビジョンのよに見えます。実はバズの本当の父親で、それを知ったバズはショックを受けますが、若いしてい仲良しになります。

プロスペクターは、『トイ・ストーリー2』に登場するキャラクターです。「ウッディのラウンドアップ」に出演していた探鉱者の人形で、売れ残っていたため、未開封のまま箱の中に入っています。そのため、子供に遊んでもらう喜びをしりません。ウッディに出会った当初は親切にふるまっていましたが、日本の博物館行きをウッディが断ると、打って変わって乱暴な態度を取り始めます。

ボー・ピープは、電気スタンドについている陶器製のかわいい羊飼いの人形。ブロンドにピンクの水玉スカートを履いて杖を持ち、いつも3匹の羊たちと行動しています。それまでのトイ・ストーリーではボーはそこまでアクティブなキャラクターでは無かったし守られる女性としてのイメージがありましたが、トイストーリー4では、行動力と突破力があり、活き活きとしていて今の自分の居場所と選択に圧倒的な肯定感を持っており、極めて今時の強い女性像として描かれています。

バズ・ライトイヤーは、スペースレンジャーという部隊に属して宇宙で活躍するヒーローで、ウッディに並ぶ、本編のもう一人の主人公です。ウッディとは数々の苦難を乗り越え相棒とも呼ぶべき親友となっています。白と黄緑色をベースとした近未来風のスペーススーツ（宇宙服）を纏ったタフガイで、左手首のボタンを押すとレーザー光線を放ち、胸のボタンは翼の開閉、背中のボタンを押すとカラテチョップが放てるなど、非常に多機能です。

『トイ・ストーリー』シリーズに登場するカウボーイ人形で、アンディのおもちゃ達のリーダー的存在でまとめ役でもあります。明るく真面目で正義感の強い性格ですが、お茶目で少々お調子者な面も。おもちゃを破壊して楽しむシドの家に連れ去られた際には、自分がおもちゃだと気付き落ち込むバズを励まし、ロケットに括り付けられ爆発させられるバズを身を挺して救助。さらにおもちゃをぞんざいに扱うシドを懲らしめる事にも成功しました。トイ・ストーリー2ではジェシーを救出、トイ・ストーリー3ではサニーサイド保育園から仲間たちを救出しています。

ピンク色したクマのぬいぐるみで、苺の匂いがするそうです。やさしい口調からいい人そうに見えますが、実はサニーサイド保育園を支配する悪のリーダーで、ラスボス的存在です。ロッツォの側近のおもちゃたちでさえ、彼の支配下にあります。ビッグ・ベビーや着せ替え人形のケンなど有力なおもちゃたちでも他のおもちゃたちが逃走しないよう夜の保育園の見回りをしなければなりません。しかしストーリーの終盤で、ビッグ・ベビーにゴミ箱に投げ捨てられています。

身長46cmと、人間の赤ちゃん・新生児とほぼ同じ大きさの赤ちゃん人形であるビッグベビーは、サニーサイドに来る前はデイジーという女の子のおもちゃでした。しかしデイジーから置き去りにされた悲しい過去を持ちます。作中では、ロッツォの従順な側近として体を張った仕事をしていましたが、デイジーが「いつもいっしょだよ」と書いたネームプレートをロッツォに壊されたことに激怒すると、ロッツォをゴミ箱に投げ捨て、そのパワーのすごさを見せつけます。サイズ、パワーとも作中最強のキャラクターと言えます。