Hovedbesætningen:
* Phineas Flynn: Den opfindsomme, energiske storebror. Stemme af Vincent Martella.
* Ferb Fletcher: Den stille, ressourcestærke lillebror. Stemme af Thomas Sangster.
* Candace Flynn: Deres storesøster, der er besat af at knuse dem for deres skøre opfindelser. Stemme af Ashley Tisdale.
* Næbdyret Perry: Phineas og Ferbs kæledyr næbdyr, der i hemmelighed arbejder som hemmelig agent for O.W.C.A. (Organisation uden et sejt akronym). Stemme af Dee Bradley Baker.
* Dr. Heinz Doofenshmirtz: Den onde videnskabsmand, der bor på den anden side af gaden og konstant forsøger at overtage Tri-State Area. Stemme af Dan Povenmire.
* Isabella Garcia-Shapiro: Phineas' crush, et medlem af Fireside Girls. Stemme af Alyson Stoner.
* Buford Van Stomm: Den hårde og lidt åndssvage bølle. Stemme af Bobby Gaylor.
* Baljeet Tjinder: Phineas og Ferbs intelligente og ofte nervøse ven. Stemme af Maulik Pancholy.
* Jeremy Johnson: Candace's crush, en populær dreng. Stemme af Mitchel Musso.
* Phineas og Ferbs mor: En kærlig og støttende mor. Stemme af Caroline Rhea.
* Phineas og Ferbs far: En tilbagelænet og ofte uvidende far. Stemme af Richard O'Brien.
Tilbagevendende tegn:
* Større monogram: Perrys chef hos O.W.C.A. Stemme af Jeff "Swampy" Marsh.
* Agent P: Perrys hemmelige agent kodenavn.
* Stacy Hirano: Candaces bedste ven, som ofte er skeptisk over for Candaces forsøg på at buste Phineas og Ferb. Stemme af Kelly Hu.
* The Fireside Girls: En gruppe piger, der altid er ivrige efter at hjælpe Phineas og Ferb. Stemme af Alyson Stoner, Ashley Tisdale og andre.
* Den onde sidemand: Doofenshmirtz's humrende assistent. Stemme af Dee Bradley Baker.
* Vanessa Doofenshmirtz: Doofenshmirtz' teenagedatter, som normalt er flov over sin fars skurkagtige løjer. Stemme af Olivia Olson.
* Norm: Doofenshmirtz' robotbutler.
* Fortælleren: En mystisk stemme, der fortæller mange af episoderne. Stemme af Dee Bradley Baker.
Denne liste dækker de fleste af hovedpersonerne, men Phineas og Ferb er kendt for sit store ensemblebesætning og dets mange tilbagevendende karakterer, så der er mange flere karakterer, der kunne nævnes!