連合軍 新・鋼の乙女
エイミー
Army

もとになった兵器：M26パーシング
国籍：アメリカ
属性：正統派ツンデレ、ツインテール、微百合、姉系
担当原画：maruto!

数々の戦績を上げ、非常に優秀。負けず嫌いで見栄っ張りなところがあり、日々の訓練や努力を惜しまない。過去の苦い経験で戦場のきびしさを知っているため、ついまわりにきびしい態度を取ることが多いが、面倒見はいい。リーダーのルリとともに、にぎやかな連合軍を引っ張っている。 鹵獲されたチハの教官として、ともに行動することが多い。最初はチハを見下した発言や態度を取るが、しだいに世話を焼くようになる。

連合軍 新・鋼の乙女
チハ
Chiha

もとになった兵器：九七式中戦車
国籍：日本
属性：内気、ドジ、不幸、紙装甲（服部分が少ない）
担当原画：日吉丸

恥ずかしがり屋で、自分から発言するのは苦手。純粋で素直な性格のため、優秀な連合兵器に、つい見惚れてしまったりする。頬を赤らめ指をツンツンさせる癖がある。フィリピンで連合軍に鹵獲され、連合軍の手先として日本と戦わされることに……。「ごめんなさい、ごめんなさい……！　本当はみんなと戦いたくないんです！」と謝りながら戦っている。日本に帰りたがっているが、日本軍にその存在が知られておらず、迎えが来る気配はない。何かと脱走を試みるが、持ち前の不幸体質で、ことごとく失敗。

枢軸軍 新・鋼の乙女
ふがく
Fugaku

もとになった兵器：超重爆撃機 富嶽
国籍：日本
属性：ロリ巨乳、今風少女（微ギャル）
担当原画：小梅けいと 

未完の大器として有名な富嶽の、試作・鋼の乙女。秘密裏に開発されていた日本の鋼の乙女の末っ子。その名に恥じぬカリスマ性を持ち、スタイル抜群。姉たちに負けない豊かな胸の持ち主。いわゆるロリ巨乳。天才肌で挫折を知らない。何でも苦にせずにできてしまうため、飽きっぽい。自己主張がハッキリとした性格。研究所からあまり出たことがなく、世間知らずでやや幼稚なところもある。大胆な言動・行動を起こし、周囲を唖然とさせる。そんな彼女を、日本軍のリーダー・あかぎはやさしく成長を見守っていた。ある事件をきっかけに、真剣に鋼の乙女として姉妹たちと共闘するようになる。

枢軸軍 新・鋼の乙女
ベローチェ
Veloce

もとになった兵器：豆戦車L-3
国籍：イタリア
属性：アホの子、おっとり関西弁、量産型、ヘタリア
担当原画：依澄れい 

完全無欠のヘタレ。どこか抜けてて愛情表現豊か。スキンシップ大好きなのはお国柄。関西訛り。マイペースでゆる〜い雰囲気を漂わせ、突然突拍子もないことを言うことがある。レンティッキアという猫を連れている。本人にやる気はあるのだが、目立った戦績はない。戦力として前線に居ることが不思議な存在で、他国からも大目に見てもらえている。量産型で親戚が多数。じつは、登場するたびに別人のベローチェである。「ウチは北アフリカのベローチェの従兄妹や〜」。因縁深いマチルダだけ、それを見分けられる。