《铁胆火车侠》的所有角色包括希望号、新桥哲雪、神田皆代、使者号、阳光号、窥探号、力神号、警官号、闪电流星号、博士号、霹雳火神号、火神号、狙击手号、希望之光号、南海忍者号、火速E3号、山神号、安全卫士号、E4、寿星号、星星号、罗曼斯卡、欲望号七号、霹雳雷电号、消防号、阿芝沙、未知安娜、道口操纵员、欧洲之星号、日立四兄弟等。此外，还有中学生哲雪和米娜娅，以及以博士号为首的希望号、阳光号等铁胆火车侠。这些火车侠守护着铁路运输线，维护着交通安全。