メトロポリタン・ヴィッカーズ2型の緑のクラス28大型ディーゼル機関車で、車体後部にはイギリス国鉄の紋章が描かれています。地味な仕事と汚れ仕事だけでなく人助けと他人の失敗のフォローもこなす非常に有能なディーゼル機関車で、蒸気機関車からの信頼も厚い。ビルとベンにおちょくられたゴードンを助け、ゴードンに感謝されています。

昔､グレート・ウェスタン鉄道で働いていた緑の小型タンク機関車。ジェニー・パッカードがオーナーを務めるソドー建設会社に所属する無限軌道式の油圧式シャベルカーで、性格は優しく、お兄さん的存在です。意外と速く最高速度は128kmとトーマスの倍と言われています。

サー・ハンデルは、スカーロイ鉄道（高山鉄道）の3号機関車で、スカーロイ鉄道の旅客・貨物を担当している。ピンチヒッターとしてタリスリン鉄道の運用を行っています。自分の新しい車輪をひけらかすべく自慢話を長々と喋ったり、仮病を使って仕事放棄しようとしたり、とにかく自分勝手。

ピーター・サムはスカーロイ鉄道の4号機関車で、ビルとベン同様、蜂に見立てられたが、彼の場合、サー・ハンデルから『働き蜂』と呼ばれました。競争好きで、標準軌の機関車達がイギリス本土で開催されるレースとコンテストに出場する事を知って大はしゃぎでした。

汽車のえほんの第23巻『機関車のぼうけん』に登場したブレーキ車で、登場時は赤錆色だったが修理後に灰色に塗装された。同じ鉄道出身のオリバーが困ったときには手助けをしています。

ファークァー採石場で働く黄色と黒のディーゼル機関車の女の子。『わんぱく機関車』の時点では若かったため、踏切を塞いでしまう失態をして、採石会社の重役に怒られることもあったが、トビーを助ける活躍を見せています。

魔法の線路を走るタンク機関車で、コンダクター家の代わりにバーネット・ストーンが預かっています。優しく貞淑で可憐で清楚な性格な一方で、無垢でもあります。数少ない魔法を使うことができるキャラクターです。

ノース・ウェスタン鉄道（ソドー鉄道）の5号機関車で、自惚れ屋でいつも気取っている、赤い中型テンダー機関車。トップハム・ハット卿曰く、「特別製の機関車」らしく、競争や争い事を好む、好戦的な性格の持ち主です。

原作では沿岸警備隊として働いており、ドライオー駅近くの飛行場で駐留していたハロルドは、ソドー島の白いヘリコプターで、主にソドー島の上空をパトロールしています。仕事には真面目に勤めているが、パーシーと仕事中に競走をした事があります。

元々は、精錬所で働いていた黄色と深緑色のクラス08型ディーゼル機関車で、バートとは双子。意地悪で蒸気機関車を嫌っていて、蒸気機関車たちからは「スクラップされてしまう」と恐れられています。

元々は、精錬所で働いていた黄色と深緑色のクラス08型ディーゼル機関車で、バートとは双子の兄弟です。ステップニーやファーガスをスクラップにしようとしたり、トーマスやパーシーやネビルやケビンを騙す等、蒸気機関車やクレーン車に対する所行が悲惨すぎる為、蒸気機関車から恐れられています。

太っちょの局長は当初、ノース・ウェスタン鉄道の仕事量増加に対応するため貨物専用の機関車を1台導入することにしていた。それが57456号ことドナルドでした。しかし、ドナルドと双子の57647号（後のダグラス）が、番号無しの状態で到着したため、2台を預かり、いずれどちらかを送り返すことにしました。駅長の家に飛び込んだトーマスを引っ張り出し、クリスマスツリーを運んでいる最中に雪に埋もれたトーマスを救助しています。

ノース・ウェスタン鉄道（ソドー鉄道）の3号機関車で、綺麗好きで自然を愛する、緑の大型テンダー機関車です。競争や争い事を好む、好戦的な性格で、海に沈没、貨車に激突、落ち葉で目隠し等、様々な問題を起こしてソドー島を騒がす事が多いかもしれませんが、実は侮れない蒸気機関車です。

スコットランド出身の黒い中型テンダー機関車で、ドナルドとは双子の兄弟です。アールズバーグ線での貨車の牽引が主な仕事で、冬期中は除雪作業が主な任務で、信号所に突っ込んだドナルドの代わりに仕事をするジェームスを押して手伝ってあげたが、あまりに押し過ぎで意地悪なブレーキ車を破壊し尽くしてしまいます。

太っちょの局長が試験的にノース・ウェスタン鉄道に導入した初のディーゼル機関車で、性格は、陰謀を立てたりする悪役。ダックの忠告を聞かずにいたずら貨車達を乱暴に扱い、笑われて以来、ダックを恨み、仕返しにいたずら貨車達にゴードン達の悪口を吹き込み、ダックをティッドマス機関庫から追い出したが、トップハム・ハット卿に信用されず送り返されました。

ソドー空港に離着陸するジェット機。友好的で人当たりがいい。トーマスとパーシーは当初彼を宇宙船と勘違いしていた。ハット卿のお母さんは彼に乗ってソドー島に来ることもあった。トーマスは彼の姿を観て、空に憧れを抱いています。

モデル実車は、イングリッシュ・エレクトリック製「イギリス国鉄クラス40ディーゼル機関車」。車番D-261。ソドー島へ試験入線したイギリス国鉄の大型電気式ディーゼル機関車。嫌味で自信家な性格で自惚れ屋で、蒸気機関車を｢時代遅れ｣と称して見下している。

公爵専用の機関車で、ゴードンより速く走れるが、自信過剰でよくミスを犯す。一人称は僕。初登場時には「水の補給をしとけ」というみんなの忠告を聞かずに走ったがためにゴードンの丘で水が尽きて立ち往生してしまった。トーマスが「あーあ、困ったことになるぞ。」という予想が的中します。モデルとなったロンドン&ノースイースタン鉄道A4形蒸気機関車は、実際蒸気機関車の最速記録を(2度)記録しています。

トーマスは本作の主人公で、小型のタンク式蒸気機関車です。基本的には役に立つ機関車になるために仕事熱心だが気が強く、いたずら好きで生意気なお調子者。少しあわてんぼうな面があり、それが災いしソドー島に来た頃はトラブルを起こしてしまうことも度々あった。身体が小さいことをヘンリーやゴードンたちにからかわれていたが強さは相当なもの。

ゴードンは『汽車のえほん』とそれをベースとした映像作品の『きかんしゃトーマス』に登場する蒸気機関車のキャラクターで、本線で急行列車を牽引するのが主な仕事になっており、豪快で器の大きな青い大型テンダー機関車です。丸みのある四角いバッファーが特徴で、試練や障害があると燃えるタイプです。

冷静沈着で物静かな性格で、静けさを好んでおり、騒々しいのが苦手。いつも冷静だが、海に沈没したトーマスの代理で漁村で働く機関車を決める際にトップハム・ハット卿とは違う方角を向いてたり、パーシーの貨車から飛んだ赤い絨毯が自分の貨車に飛び乗った事に気付かないまま走り去るなど少し天然な一面もある。動輪が10個ある大型テンダー機関車で、ナレーター曰く「強そうな機関車」。