ニッカ・エドワーディン・カタヤイネンは、スオムス出身のウィッチです。明るく素直な性格の持ち主ですが、超自己回復魔法を持つ一方で極度の不幸体質であり、多くのトラブルに巻き込まれる「ツイてないカタヤイネン」という愛称で知られています。親友は同じ第501部隊に所属するエイラ・イルマタル・ユーティライネンです。

雁淵ひかりは、『ブレイブウィッチーズ』の主人公で、扶桑皇国海軍の14歳の軍曹で、体力の根性と精神力には優れるものの魔法力は未熟です。戦闘不能になった姉の代わりに第502統合航空戦闘団に入団し、東欧での後方支援任務に就き、物語の中心人物として成長していきます。

ペリーヌ・クロステルマンは、ガリア貴族の令嬢で、尊大な態度とは裏腹に故国への思いが強く、心を許した相手には意外な一面を見せ、固有魔法の「雷撃」で敵を殲滅します。 陰湿なメガネキャラに誤解されやすいのですが、実は壮絶な過去から逃げずに闘う娘で、その心の強さが最大の特徴とされています。

雁淵孝美は、扶桑皇国出身のウィッチで、主人公ひかりの姉です。戦場では「佐世保の英雄」と呼ばれるほどの実力者ですが、普段は優しく明るい性格で、妹を可愛がっています。固有魔法は「魔眼」で、時間を減速させて多数の敵に効果的な射撃をします。

リネット・ビショップは、おっとりした性格のウィッチで、ブリタニア出身の富豪の娘で、宮藤芳佳の親友であり、固有魔法「弾道安定」を持ちます。家庭的なことが得意で、戦闘では狙撃能力を発揮します。

フランチェスカ・ルッキーニは、ロマーニャ公国出身のウィッチです。501部隊最年少の隊員で、固有魔法「光熱攻撃」を使い、猫のような性格で自由奔放に振る舞います。愛称は「フランカ」や「ガッティーノ（子猫）」で、シャーリーとは仲が良く、彼女を母のように慕っています。

坂本美緒は、扶桑皇国海軍のウィッチで、魔力を込めた刀と魔眼が特徴です。元々は「鬼教官」として新米を指導する教官でしたが、再び戦線に戻るベテランの軍人です。 ファンからは、「美しい軍人」などと人気を博しています。

ミーナ・ディートリンデ・ヴィルケは、カールスラント出身の魔法少女（ウィッチ）です。第501統合戦闘航空団の隊長を務め、階級は中佐です。戦場全体の空間を把握する能力を持ち、部下の面倒見がよく部下思いのリーダーとして描かれています。

シャーロット・E・イェーガーは、リベリオン出身の魔法戦闘機「ウィッチ」で、愛称は「シャーリー」。「グラマラス・シャーリー」の異名を持つナイスバディと、スピード狂であることから「クイーン・オブ・スピード」とも呼ばれています。固有魔法は「超加速」で、使用するストライカーユニットは「P-51D」です。

サーニャ・V・リトヴャクは、オラーシャ出身の「ナイトウィッチ」で、広域探査の固有魔法を持ち、夜間哨戒を主な任務としています。物静かで寡黙な性格ですが、本当は皆ともっと仲良くなりたいと思っています。

宮藤芳佳は、アニメ『ストライクウィッチーズ』の主人公で、扶桑皇国出身の「ウィッチ」です。治癒魔法を得意とし、高い魔力を持つが、当初は戦いを嫌がっていたものの、仲間と共にネウロイと戦うことを決意します。料理や家事も得意です。

エイラ・イルマタル・ユーティライネンは、未来予知の固有魔法を持つスオムス出身のウィッチで、普段は明るくいたずら好きで、タロット占いが趣味ですが、いかなる状況でも被弾しない「奇跡のウィッチ」としてトップエースの顔も持ちます。同僚のサーニャ・V・リトヴャクとは特に親密な関係にあります。

ゲルトルート・バルクホルンは、現実主義的で真面目な性格のウィッチで、帝政カールスラント出身で、第501統合戦闘航空団の中核メンバーとして活躍します。史実のドイツ空軍エースパイロットである「ゲルハルト・バルクホルン」がイメージモデルとなっています。

エーリカ・ハルトマンは、カールスラント出身の天才ウィッチで、本物の第二次世界大戦時のエースパイロット、エーリヒ・ハルトマンがイメージモデルであり、「ウルトラエース」と呼ばれるほどの高い撃墜数を誇ります。固有魔法は「疾風（シュトゥルム）」で、風を操り、自身や味方の損害を抑える空戦テクニックを持ちますが、普段は「ずぼら」な一面もあるキャラクターです。