ちゃれんじ島を舞台に繰り広げられる物語の中心には、個性豊かな四人組が存在します。教材とアニメの双方で中心を担う主要メンバーの基本プロフィールを整理します。
主人公の縞野しまじろう（しまの しまじろう）は、5月5日（こどもの日）生まれのトラの男の子です。明るく元気で正義感が強い一方、ちょっぴりお調子者でドーナツが大好物という親しみやすい性格付けがなされています。血液型はO型で、サッカーが大好きな行動派です。
しまじろうを取り巻く現在の仲間たちは以下の3名です。
- 緑原みみりん（みどりはら みみりん）：10月10日生まれのウサギの女の子。心優しく泣き虫な一面もありますが、お姫様に憧れる芯の強さを持っています。
- 空野とりっぴい（そらの とりっぴい）：1月1日（元日）生まれのオウム（またはインコ）の男の子。おしゃべりで歌が好きですが、少しおっちょこちょいなムードメーカーです。
- 桃山にゃっきい（ももやま にゃっきい）：4月4日生まれのネコの女の子。2012年に新メンバーとして加入し、高い身体能力と活発な性格でグループを引っ張ります。
教材の『こどもちゃれんじ』では、0歳向けの「baby」から年長向けの「じゃんぷ」まで、子どもの月齢や学年のステップアップに合わせてキャラクターたちの年齢設定も成長していきます。一方、アニメシリーズ『しまじろうのわお！』においては、幼稚園・保育園に相当する「ちゃれんじ園」に通う年長クラス相当（5〜6歳前後）のステージが主軸となっています。
