声 - 石毛翔弥、高柳知葉（幼少期）
本作の主人公である男子高校生。3月21日生まれ。岩槻の老舗人形店「五条人形店」の若旦那。1年5組に在籍。大柄な体格で身長は185cm以上もある。堂々たる体格に反して自己評価が極端に低く、引っ込み思案で自己主張も苦手。一人っ子で両親を早くに亡くしており、雛人形職人の祖父と二人暮らしのため、家事も一通りこなす。将来の夢は、祖父と同じく雛人形の顔（頭）を作る職人「頭師（かしらし）」になること。
他の人から都度「真面目」と突っ込まれるほど生真面目な性格で、例え同級生でも女子に対しては苗字を「さん」付けで呼び、敬語で話す。しかし、真面目過ぎる性格が災いして、例え自分が辛くても無理をしてしまう事が少なからずある。趣味と練習を兼ねて幼いころから雛人形やその衣装の制作をしている。そのため、裁縫に長けているほか、海夢のコスプレ衣装を製作するようになってからはメイクもできるようになった。幼いころに仲良しだった女の子に自身の雛人形趣味を否定され絶交された苦い思い出があり、そのトラウマから自分の趣味や気持ちを隠すようになり、海夢との接点ができるまで友達と呼べる相手もまったくいなかった。また、初めて雛人形を見た時の感動から「奇麗」という言葉が特別な物に対する言葉となり、心から思った時でないと言えない。
自宅兼作業場にあった年代物のミシンが故障したことで、翌日の放課後にこっそりと学校の被服実習室のミシンを拝借し雛人形の衣装を製作していたところ、自宅にミシンがないため同じように被服実習室でコスプレ衣装を作りに現れた海夢と出くわしたことで、海夢と接点ができる。新菜が手にしていた雛人形の頭を見て海夢が褒めてくれたことで、自身の好きなものを初めて褒めてもらえた喜びと、それまで住む世界が違う人だと思っていた海夢から衣装づくりを手伝うよう懇願されたことから、これまで全く接点の無かった漫画・アニメ・ゲーム、そしてコスプレの世界に関わっていくようになる。
コスプレ衣装の製作に対しては極めて真摯に取り組んでおり、原作となる作品を細部に至るまで鑑賞するだけでなく、非常に緻密な三面図を作成した上で、そのキャラクターや世界観に合った生地を選んでから製作する。普段は海夢を含め女性に対する羞恥心が強いが、職人として集中すると身体接触にも気づかなくなり、逆に海夢を困惑させる場面もある。
自分とは対照的にはっきりと自己主張する海夢を尊敬している。一方、恋愛についてはかなり疎く、海夢から好意を持たれている事を全く気づいておらず、「海夢と付き合っているのか」といった趣旨の質問をされても、むしろ自分などおこがましいとさえ思っている自己肯定感の低さ故に全力で否定した。しかし、海夢が男に言い寄られた際（実際には誤解だった）には、咄嗟に庇ったり、海夢が風邪をひいてしまった際には授業を放り出し付きっ切りで看病するなど大切に想っている。また海夢に迫られる淫夢を見て興奮し自慰をした事もあるが、その後海夢と会った時は罪悪感で赤面した。
ホラー系の作品は殆ど見ないため耐性があるかどうか自分でも分かっていなかったが、海夢と一緒に見た際は演出よりも特殊メイクや衣装などの技法の方に興味が行き、恐怖を全く感じていなかった。反面、作品の残酷・非人道的な心理描写などへの耐性が低く、ダメージで心を抉られやすい面が有る。
自身のファッションには無頓着で私服は作務衣とインナー用の白Tシャツ（基本的に半袖だが冬は長袖を着ている）しか持っておらず、外出時の服装は作務衣と素足に下駄（冬は黒の足袋）が基本スタイル。海夢と一緒に服を買い物に行った際も、結局洋服は購入せずに甚平を購入して満足していた。

声 - 直田姫奈
本作のヒロイン。3月5日生まれ。新菜と同じ1年5組のギャルで、身長は164cmとやや高め。早くに母親を病気で亡くし、父子家庭で育った。父親は、海夢が高校入学前に転勤が決まったため単身赴任しており、普段は一人暮らし。
堂々とした性格の美少女で、どんな事でも物怖じしない。読者モデルとしても活動しており、事務所から専属モデルになって欲しいと何度も懇願される程の人気を誇るが、それを鼻にかける事もなく、陽キャ陰キャなどの分け隔てなく他者を気遣える優しさも兼ね備えている。その容姿から、よくナンパもされるが、声を掛けられても基本的に塩対応であり、また、自身か他者かを問わず、人が愛するものを虚仮にする者は、一切容赦なく切り捨てる。新菜から「行動力！」と内心ツッコまれる程、思ったらすぐ行動に起こすタイプだが、キャラの特徴の捉え方が大体の感じでしかなかったり、説明文をよく読まず撮影スタジオだと勘違いしてラブホテルを予約してしまうなど、良くも悪くも大雑把なところがある。また、新菜に下着同然の肌着を見られても特に気にしないが、キャミソールの上からバストトップが浮き上がっている事よりカラーコンタクトを付けてない事を非常に恥ずかしがるなど、羞恥心が若干ズレている（下着の中でも見られたくない下着は恥ずかしがるなど、まともな場合もある）。食に関してもかなりの大食いで、同級生の古賀から「言う事が野球部のソレ」と言われたりする程に、見た目の綺麗さなどより実（つまり量や味、パンチなど）を重視するなど良く食べるシーンが多い。
かなりのオタク趣味で、アニメや漫画だけでなく（アダルト含めた）ゲーム類まで幅広く嗜んでおり、しかもそれをまったく隠していない。自宅の部屋は一面に推しキャラのポスターが張り巡らされ、痛部屋のような状態である。コスプレを「究極の愛」と表現するほど大好きであり、新菜との出会いをきっかけにコスプレイヤー「まりん」としてデビューする。なお、新菜に依頼したコスプレ衣装の製作する際の材料費などの諸経費は勿論、技術料もきちんと支払っている。また、乾姉妹と知り合った後は、高額な一眼レフカメラを購入（ここでもまた機種選択の基準が自身のイニシャルと同じというだけの大雑把さを発揮）するべく、読者モデルの仕事を増やしている。メイクやコスによる変容ぶりは相当なレベルに有り、交友範囲外の人間にモデルとしてのまりんと気づかれる事はまず無い。コスプレ時はさらにギアが上がる為か、出来上がった写真を見た者が驚愕・畏怖するほどの「憑依・人格変異」ともいえるなりきりを見せる。
新菜とは対照的に、手先はかなり不器用。裁縫は苦手で、学校の被服実習室で新菜に初めて披露した製作途中のコスプレ衣装は、裁縫の基本が全く出来ておらず新菜に散々ダメ出しされた。料理は、味は決して悪くはないものの、盛り付けや献立などかなり大雑把なところがある。また、つけまつげも一人では上手につけられないため、コスプレする際は、新菜にメイクを頼んでいる。カナヅチでもあり全く泳げないが、海は好き。
初めて参加したコスプレイベントの帰り道に、電車の中で半分寝言ながら「とても奇麗だった」と（それも「心から思った時でないと言えない」と説明された後で）新菜に言われたことで、新菜に好意を持つようになる。新菜への好意を自覚してからはアニメや漫画に向けていたような好意を新菜にも向けるようになり積極的にアプローチをするが、全く気付いて貰えていない。
アキラが自分を避けていると（最初勘違いで）思っても特に気にせず、ジュジュに冷たくあしらわれても逆にその態度を笑い飛ばすほど、他人に気さくで物怖じしない。新菜に対しても当初はその態度で、女子に免疫がない新菜を時折からかっていたが、本気で新菜に惚れ込むにつれ、そういった言動どころか時に顔を真正面から合わせることすらできなくなるほど恋に臆病になってしまっている。

声 - 斧アツシ
新菜の祖父。新菜からは「じいちゃん」と呼ばれている。雛人形職人「頭師」。「五条人形店」の代表取締役社長。新菜にとっては育ての親であり、頭師としての師匠でもある。新菜に友達がいないことを薄々と感じ取っており、それを気に掛けていた。
新菜がコスプレ衣装を製作するために買い込んだ女性用ストッキングなどを見て腰を抜かすほど驚愕するあまり病院に担ぎ込まれるも、買い込んだ理由と海夢のことを知ってからは理解を示した。また、海夢の偏った食生活を心配して、今後は五条家で食事するよう勧める等の優しさから、海夢にとって買ったばかりの一眼で「撮りたいもの」に上げられるほど、癒しの対象として心を寄せられる存在となる。
コスプレ制作の事を知って以降は紗寿叶を家に招き入れたり、新菜とレイヤーたちの仲介を自然な流れで行う。
新菜に対してもコスプレ衣装の製作や海夢へ行った化粧の経験が活きて雛人形づくりが上手くなったと褒め、雛人形に関する事だけでなく色々な体験や経験を積むよう頭師として指導する。

声 - 冨岡美沙子
新菜の従姉。新菜より10歳上なので、25か26歳。髪型はポンパドゥール。新菜のことは「わっちゃん」と呼ぶ。腰を強打して病院に運ばれた祖父を心配して病院に駆け付けたり、車を運転して通院を手伝ったりと、両親ともども祖父や新菜を色々と気に掛けるなど面倒見がよい。母親と共に五条人形店の従業員である。

5巻に登場。単身赴任中につきほとんど家には帰ってこない。盆休みを利用して久々に帰宅するが、自身のズボラさを受け継いだ（本人談）海夢が夏休みの宿題をせず遊んでばかりいた為に遊び禁止令を出した。早くに妻（海夢の母）と死別し、食の欲求が小さいころから旺盛だった海夢を苦労しながら男で一つで育てており、これらの行動は全て愛娘を思うが故、である。

声 - 種﨑敦美
「ジュジュ」というコスネームで活動する、ネット上で人気の美少女コスプレイヤー。6月1日生まれ。エスカレーター方式の女子校である桜ノ宮女子高に通う女子高生で、学年は新菜の1つ上の2年生だが、年齢の割に童顔かつ小柄。新菜と海夢には最初、中学生か小学生だと思われていた。また、五条家の風呂に入って上がった際に新菜と鉢合わせし、そこで下がつるつるである事が露呈される。
海夢同様、堂々とした性格だが、若干ツンデレなところがある。自分は嫌なことでも妹がやりたがっていることなら自分を犠牲にして妹の意向を優先するほど妹想いの良き姉である。一方でかなりの怖がりで、廃墟などの薄暗い場所は苦手。また、ずっと女子校であったため同世代の男子と接した機会が非常に少なく、衣装を褒められて感激した新菜に手を握られた際には衝撃のあまり失神している。幼いころに魔法少女に憧れ、現在は魔法少女アニメや女児向けアニメのキャラクターのコスプレをしている。コスプレ衣装や写真のクオリティーが極めて高く、海夢にとって憧れの存在であるが、コスプレイベントには顔を出さないため、謎の人物と言われていた（一部では本当に実在するのか疑われていたほど）。
新菜が初めて製作した「ヌル女2」の雫の衣装でコスプレをした海夢がネット上にその姿を投稿した写真を偶然見つけ、その衣装の出来栄えに一目惚れした。そして海夢が翌日のコスプレイベントに参加することを知り、こっそりと現場に駆け付け、新菜をストーキングして新菜の自宅が「五条人形店」であることを掴み、後日直接店を訪れ、前述の風呂場で裸を見られた事を半ば脅しにして自身にもコスプレ衣装を製作するようその場で依頼する。その後、海夢との併せの中で一目惚れしたのは新菜の衣装の出来だけが原因ではなく、海夢の持つ人格変異ともいえるレベルのキャラへの入り込みが合わさっての事だったと悟る。
ちなみに紗寿叶本人はあくまでも趣味でコスプレをしているだけで、世間に公表するつもりは無かった。写真を撮ったりネット上に写真を上げているのは全て妹の心寿によるものであり、「ジュジュ」というコスネームも心寿の考案である。

声 - 羊宮妃那
紗寿叶の妹。9月29日生まれ。中学生だが、姉とは対照的に身長は178cmもあり、新菜の制服がほぼぴったり着られるくらい大柄。後述するコスプレで新菜から借りた制服のボタンが飛んでしまうほど胸も大きい。
堂々たる体格に反して気がとても弱く人見知りする性格だが、。姉の紗寿叶との仲は大変良く姉のことを尊敬しているが、紗寿叶が大の苦手とするホラージャンルが大好きである為、常に姉であろうとする紗寿叶にとっては頭の痛い点も持つ。姉がコスプレする際は父親から借りた一眼レフカメラでカメラマンを務めているほか、撮った画像を加工してネットにアップするなどパソコンスキルも高い。しかし、内気な性格ゆえに見知らぬフォロワーへどう返事して良いかわからず全てスルーしてしまい、この事が「ジュジュ」が誰とも絡まない謎のコスプレイヤーと呼ばれる原因の一つとなっている。
一方で、自身も密かにコスプレ願望を抱いていたものの、姉と比べると絶対に似合わない、変なコスプレをして姉に嫌われるのが怖い等の理由から思いとどまっていたが、新菜から「お姉さんは乾さん（心寿）を否定するような人ではない」と説得され、「烈!!」の颯馬のコスプレをする事になった。
高校生よりも限られている中学生の資金でコスプレを行うという厳しい条件だったが、新菜の高校の制服と作品の制服が似ていたので新菜から貸して貰い、男装用のセットは最低限の価格で揃えられるものを工夫して颯馬になった。但し、材料費以外の対価（技術料など）は新菜が厚意で受け取らなかったため後で紗寿叶が払った。海夢との合同コスプレ撮影後、自身も高校生になったらバイトして貯めたお金でコスプレする事を決意、合わせなどにも参加し始めている。

声 - 三宅麻理恵
苗字は不明。コスプレイベントでカメラマンとして参加。イベントを通じて海夢と交流が生まれ、後に新菜が独自に連絡を取ったアキラの友人でもあることが判明する。コスプレイヤーの写真をよく撮っており貸しスタジオ等でも撮影をしている。コスプレ姿に萌えることを「栄養補給」と称し、時々発せられる「野生の男子高生」、そういった要素が無い作品の良さを「えっちで良い」と評するなど所謂「腐女子」的なセリフと穏やかな外見のギャップが特徴。また、自身が未確認のコスプレ写真の存在を漏らさず感知し開示要求をし、初見のゲームプレイ後の観想を必ず聞かせる様に新菜に念押しする等、欲望には非常に忠実である。
新菜曰く、心寿と並んで撮影が上手とのこと。機種は明らかになっていないがオリンパスのミラーレス一眼カメラPENを使っており、後に海夢と同じ機種も購入している。

涼香と都の友人で、作中ではハンドルネームの「アキラ」名義で主に表記されている。SNSにて造形の製作過程をアップしている。その出来栄えに興味を持った新菜がダメ元で感想を述べたところ返事して新菜と接点ができ、実は涼香の友人であったことも判る。新菜は初めて対面するまで「アキラ」という名前から男性だと信じていた（逆に旭も新菜を女性だと信じていた）。のち、新菜に造形のイロハを教えるようになる。
幼いころから漫画・アニメが好きだったが、理解のない両親、特に母親の圧力により次第に自分を押し殺すようになり、中学、高校と毎日が辛く感じていたため、短大に進学したのを機に一人暮らしを始める。たまたま街中でガチャガチャをしていた時に涼香と都から声を掛けられたことで二人と接点ができ、二人と仲良くなってから自分が救われた感じがしたことに恩を感じ、涼香達に頼まれれば趣味ではないコスプレもするなど、彼女たちの願いを出来るだけ叶えたいという考えを持っている。
海夢と一緒にいることを躊躇い話したくないと発言しているがそれは苦手意識からではなく、海夢を姫と呼び直に遭遇するとまともな言語を発せられなくなるほどに推しているため。海夢とツーショットを撮った際には感極まり号泣してしまう。

涼香とアキラの友人。苗字は不明。コスプレイヤーで、キャラになり切る為に自身の不足している物をカバーすべく続けてきた努力によりメイクの腕前や見せるためのアイディアが達人級であり、女性キャラはもちろん男装も難なくこなせる。「心の安寧」のために推しグッズ（人形）を常に持ち歩いており、新名の共感を呼んだ。

水族館で開催されたコスプレイベントで登場したコスプレイヤー。コスプレ会場でスカートのホックを落としてしまい困っていたところ、新菜達に助けられる。新菜達との接点ができてからは、海夢に女装メイクの注意点やお勧めの店を教えるなど交流を深める。生地からコスプレ衣装を製作する新菜達とは異なり、コスプレ衣装やウィッグは完成品を購入している。
コスプレした姿や立ち振る舞いは女性そのものだが、れっきとした男性。「姫野あまね」はコスネームであり、本名は「天野 千歳（あまの ちとせ）」。年齢は20歳で、女装メイクを落とした普段の姿は、新菜達が思わずどぎまぎする程の美青年である。
元々コスプレは姉の思い付きで高校2年生の時に女装したのがきっかけであり、それまでは男らしくない自身の容姿を嫌っていたが、好きなキャラクターのコスプレをする事で自分以外の誰かになれる気がして少しずつ自信が持てるようになった。その後も姉や母親から女装メイクのアドバイスを貰いながら、女装コスプレを続けていた。しかし、大学に入学してから付き合いはじめた彼女を自宅へ招いた際にコスプレ衣装が見つかり、浮気を疑われたため、女装が趣味であると正直に答えるが「気持ち悪いから捨てて」と言われたため、そのまま当時付き合っていた彼女の方を捨てた経験を持ち、思った事は遠慮せずはっきり言えたり涼香の前でさっさと着替え始めたりなど外見からは想像できない図太い面も持つ。

ユサワヤのベテラン男性店員。新菜達にコスプレ衣装製作に関していろいろと親身になってアドバイスを送ってくれる穏やかな初老紳士。最初、新菜に三面図を見せられた時には新菜本人がコスプレ衣装を着るのだと勘違いしていたが、後に海夢のコスの為の製作用と判り、素材選びをする二人を温かく見守るなど陰ながら応援している。

声 - 武田羅梨沙多胡
海夢達のクラスメートの女子。よく海夢と一緒にいる友達の一人で、カラオケが好き。黒髪ベースに赤のインナーツートンのヘアカラーをツインテールにまとめ、よくキャンディーを口にしている。最近海夢と一緒にいるようになった新菜に対し「付き合っているのか」とカラオケで問い詰め新菜が慌てて否定すると、「付き合えばいーのに。」とこぼしている。
時折、海夢といる新菜をじっと見つめる描写がある。

声 - 雨宮夕夏
海夢達のクラスメートの女子。セミロングの外ハネヘア。1巻から登場しているが、人物としての初出はハロウィンパーティーでゾンビナースに仮装した時。以降は学校で海夢達と一緒に登場する親友。最初、海夢が新菜にウザ絡みしていると勘違いし、助け舟を出すなどサバサバした中にも気遣いが垣間見える人柄である。

声 - 関根明良
海夢達のクラスメートの女子。ロングヘアのセンター分けで、おっとりタレ目が特徴。よく語尾を伸ばす。1巻から登場しているが、人物としての初出はハロウィンパーティーで特攻服で仮装した時。以降は学校で海夢達と一緒に登場する親友。海夢の親友達に気遅れ気味の新菜にも当初から気さくに話し掛けるなど友好的であり、学園祭のイベントの際に海夢がコスプレするキャラが大好きと公言し、それをハイレベルに造り上げる新菜の作業を常に気にしている。

声 - 内田修一
海夢達のクラスメートの男子。四季からはくそバカと言われており、声がデカく悪気はないがズケズケと人に聞いてきたりと遠慮がない。小学校の時に社会科見学で岩槻の雛人形工房に行ったことがあり、雛人形職人を「超人」と絶賛している。物事に臆しない堂々とした性格、行動から海夢の男装コスの際の「男に見せる為の振る舞い」のモデルとなった。
海夢が見せたあまねのコスプレ写真に一目惚れし、紹介してくれと頼むも男だと知ると瑠音に「こんなに早く失恋した人初めて見た。」と言われた。年上好きらしい。

海夢達のクラスメートの男子。メガネをかけている。目つきや性格、口調はキツめだが海夢達の中では割と常識人。美容師の専門学校に通う兄がいるため、新菜が女性へメイクできることに疑問を覚えず、立派な特技として周囲へ認知させると共に海夢以外の人間とは馴染めなかった新菜がクラスに受け入れられるきっかけを作る。
学園祭の時に衣装と内装を流れでそのまま掛け持ちしようとした新菜を、衣装に集中するようにたしなめた。
年上好きと公言しており、旭に一目惚れして即座にアプローチをかけるも海夢に一途なのを察してショックを受け、「喜多川のどこがいいんだよ。」と作中2番目の速さと思われる失恋をぼやいた。

海夢達のクラスメートの男子。クラスのまとめ役としてよく登場する。左耳の釘ピアスが特徴。
旭に「新菜の友達?」と聞かれると即座に肯定し、新菜を喜ばせた。その際に初対面の旭にタバコの匂いを嫌味なく指摘出来る等、明確なエピソードや描写は無いが女性の扱いにも慣れている一面を伺わせる。

海夢達のクラスメートの男子。短髪で髪は染めているが、とてもシャイ。プライベートではマスクを着用したりフードを被る描写が多い。生ホスガチ勢で、その事を若干恥ずかしく思うも新菜からは「何ら恥じる事が無い。」と言われるなど新菜によって心を軽くしてもらった数少ない男子。「友達が麗様の衣装を作ったと妹に自慢する。」と海夢のコスプレ写真を撮った際は首から下のみを撮り、「ガチのガチ」と言われた。新菜と同じく紬様推しで、「五条だから言うけど。」と紬様への愛を語るなど、あまり大っぴらにしていない自身の内なる嗜好について新菜に信頼を寄せている。
新菜に「格好いい」と褒められたお礼に家系ラーメンを奢った際、「遠慮しそうだから」と餃子を二人分頼んで食べさせようとするなど気遣い上手な一面もある。また、餃子の美味しさを絶賛して密かに店員を喜ばせている。

海夢達のクラスメートの女子。セミロングのメッシュカラーヘアで小柄な体型。新菜達がある作業で行き詰まっていた際にダッシュで汗だくになりながらサポートする優しさを持ち、時短に大きく貢献した。その時に新菜と海夢からお礼を言われ、その際に言った「頼られて気持ち良い」の一言が新菜の奥底の考えに大きな影響を与えることになる。

声 - 清水彩香
新菜・海夢らが在籍する1年5組のクラス担任教師。ぽっちゃりな女性。教師と生徒間にありがちな精神的垣根を全く作らない人柄により生徒達から慕われており、「花ちゃん」と呼ばれている。

声 - 菅野真衣
第1話の冒頭にて新菜が見た夢の中で出てきた幼い女の子。原作ではフルネームは不明だが、アニメ第1話のエンドクレジットでは「のばら」と表記されている。幼少時の新菜の友達だったが、男の新菜が女の子の人形（雛人形）が大好きなことを知ると「気持ち悪い。」と言い放ち、新菜と絶交。新菜にとって大きなトラウマの元であり、今なお夢に見ることがある。

「ヌル女2」の登場キャラクター。イメージカラーは紫。海夢からの愛称は「雫たん」。性格の描写は殆どないが、海夢の感想からおそらくツンデレキャラだと思われる。
海夢が不器用ながらも自らコスプレ衣装を作ろうとしたり、彼女の寝室には「ヌル女」関連のタペストリーやポスターなどのグッズを壁一面に飾っていたり、ベッドに雫の抱き枕カバーも置いてある事、さらに雫の誕生日をわざわざ新菜と一緒に祝ったりする事から、海夢が最も好きなキャラクターだと思われる。そのため、衣装に対するこだわりも一際強く、「乳袋」や「チュールからのガーター透け」など限りなく忠実に再現した新菜を大絶賛した。
新菜が最初に制作したコスプレ衣装であり、雛人形と動く生身の人形との衣装の違いなど衣装造りに不足していた部分が洗い出されるなど収穫も多く、後に文化祭イベントで雫が着る恥辱喫茶版の衣装も制作した。
制服版の衣装の完成後は、完成した日当日に新菜の部屋で撮影し、翌日に開催していたコスプレ会場に参加した。
恥辱喫茶版の衣装の完成後は、サンシャイン水族館で開催していたコスプレイベントに参加した。
なお、海夢が衣装を着る際は自身の内股部分に正の字（裏メニュー表）を書き込むなど見えない所まで再現している。

声 - 宍戸留美
「烈!!」の登場キャラクター。海夢からの愛称は「シオンたん」。生意気で協調性が無く、姉のネオン以外には無愛想な態度を取る。姉の幼馴染である朔夜の事を片思いしている。デフォルメ化した口の悪いフラワーペット（声 - 菊池こころ）を常に連れている。
当初は魔法少女プリンセスリリィとして、主人公の天花寺(てんげいじ)ミライ / プリンセスディジー（声 - 丹下桜）のライバルキャラであったが、姉のネオンが敵側勢力に所属している事を知り悪堕ちし、以降はブラックリリィとして主人公と敵対する。
紗寿叶が新菜にブラックリリィの衣装の制作を依頼した。なお、海夢も自身の通学カバンにシオンのストラップを付けるほど好きなキャラクターではあるのだが、紗寿叶にシオンのコスプレを勧められた際には「長身である自分が小さくて華奢なシオンのコスプレをするのはイメージが壊れる」という理由できっぱりと断わっている。
衣装の完成後は、新菜達と紗寿叶が共有で借りたスタジオ（廃病院）で心寿が用意した一眼レフカメラで撮影した。

声 - 桑島法子
「烈!!」の登場キャラクター。海夢からの愛称は「ネオンおねーたま」。
シオンの姉で、ミライの兄である颯馬とは幼馴染で片思いしていたが、同じく幼馴染である朔夜が颯馬と付き合っていた事を知り失恋。そのショックからフラワージュエルが黒く濁り、ブラックロベリアに変貌。以降は主人公達と敵対する。黒いフラワーペット（声 - 宮田幸季）を連れている。
普段の姿とブラックロベリアとでは外見がだいぶ異なっており、ブラックロベリアに変身すると髪は灰色、瞳は赤と青のオッドアイになる。その変貌ぶりから当初は妹のシオンですら気付かなかった模様。
なお、二階堂姉妹は放送当時、主に女子小学生と成人男性を中心に人気を博した模様。
新菜は紗寿叶から依頼されたブラックリリィと併せて、海夢のためにブラックロベリアの衣装の制作をした。
衣装の完成後は、新菜達と紗寿叶が共有で借りたスタジオ（廃病院）で心寿が用意した一眼レフカメラで撮影した。

「烈!!」の登場キャラクター。心寿からの愛称は「颯馬お兄ちゃん」。
ミライの兄であり、妹が困った時はすぐに助けたりするなど妹思い。実は男友達の朔夜と付き合っており、ネオンがブラックロベリアとなる起因となった人物。
心寿が密かにコスプレしたいと思っているほどに好きなキャラクターであるが、姉のように自分がコスプレしても似合うはずがないと半ば諦観していた。しかし、その秘めた思いに気付いた新菜からの助言を受けコスプレする事を決意した。
なお、心寿はまだ中学生でありバイトが出来ずお小遣い制のため、衣装代を用意出来なかったが、新菜が通っている高校の制服が非常に似ていたため、彼の制服を借りる事で実際にコスプレに掛かった費用はウィッグやBホルダー、100均コスメや肩パッドなどの小道具のみで済んだ。

声 - 関根明良
「KILLING GIGS」の登場キャラクター。海夢からの愛称は「ベロニカたゃ」。
懲役6万年の囚人。非戦闘時には拘束具を身に着けており、性格はかなり凶暴な模様。褐色肌でギザ歯、ジト目が特徴で、海夢が一押しなのが「下乳」であり、曰く「健康的な下乳を見ると健康になれるから最高‼」とのこと。
新菜が制作したコスプレ衣装の中では最も布面積が少ない衣装であり、その分肌（特に胸部分）の露出が最も多く、制作したものの新菜と海夢の双方で恥ずかしがったため、作中では唯一、海夢が直接着る描写無かったが、原作第64話にて周囲の人間から「太った？」と指摘され、最初はあまり深刻に考えていなかったものの新菜の作ってくれた「体形に合わせた衣装」の装着の可否に思い至り、慌ててすべての衣装を合わせるシーンにて着用、唯一装着可能だった衣装でもある（しかしベルトの上に下腹部の肉が乗っているのが目に入り、「太った」事を明確に海夢に突き付けた衣装となった）。

声 - 久野美咲
「サバこま」の登場キャラクター。海夢からの愛称は「リズきゅん」。一人称は「ボク」。
サキュバスの女の子で、主人公の要（声 - 白井悠介）を色々な手法で眠らそうと頑張っているが、子守り唄を歌えば自分が眠ってしまい、チョコなどのお菓子で簡単に言いくるめられる事からかなりの能天気キャラ。
海夢は当初、リズなどの可愛い系キャラクターのコスプレはシオンと同様、自分には似合わないと思っていたが、その理由が身長差によるものでは無く、髪型（ハーフツイン）である事から新菜にやってみたらどうかと勧められ、コスプレすることになった。
「KILLING GIGS」のベロニカほどでは無いが、肌の露出が多め。また、今まで若菜が制作した衣装に比べ、キャラクターがデフォルメ化されており、衣装の細部まで描写されていなかったため、殆どの部分を新菜自身の想像で作製した。
衣装の完成後は、海夢がスタジオと勘違いして予約したラブホテルの一室で撮影したが、その際に危うく一線を超えかけた。

「コスラバ」の登場キャラクター。海夢からの愛称は「すばるん」。
星守アイドル高校という学校に通っている女子高生。
とても自信満々な性格で大人しめな容姿だが気か強く、自身を「宇宙一可愛いアイドル」と称する美少女。海夢によると、マネージャー（プレイヤー）一途でファンサービスはほぼ塩対応にも関わらず、アイドル総選挙では第2位とかなりの人気ぶり。

「こちカン」の登場キャラクター。海夢からの愛称は「ありしゃ」。
「月夜野カンパニー」のバニーガール三人娘の一人。一見クール系だがドジっ娘で、仲間想いの優しくて良い子。
第1話ではバニースーツが月夜野カンパニーの制服である事に不満を爆発させていた。バニースーツと燕尾服を併せた衣装を着ている。
バニースーツを制作するに辺り、アニメで見た通りに再現しても胸部分の布がずり落ちてしまい解決策を見いだせずにいたが、手芸用品店の店員である宇佐見からのアドバイスを受け無事に製作出来た。その際、宇佐見から衣装の胸がずり落ちる事は無い事を聞かされた海夢が「ありしゃみたいにぺろんってなんないんですか！？」と大きく落胆、海夢独特の感情が動くポイントのずれが炸裂し新菜と宇佐見を困惑させた。
衣装の完成後は、コスプレ撮影が趣味の涼香から教えて貰ったスタジオで撮影した。なお、その際、新菜が困らないように海夢なりに露出対策をしたが、その対策が肌色のストッキングの重ね穿き程度のものであり、新菜にとってそれは肌同然のものであり全く意味を無さなかった。
撮影後は、ウィッグをしない状態で渋谷のハロウィンイベントに友人達と共に参加し、注目を浴びる。

「生ホス」の登場キャラクター。ファンからの愛称は「麗様」。
「容姿端麗、成績優秀、スポーツ万能に加え人柄も良い」とまさに絵に描いたような完璧超人。ただ、外見で結果的に目立っているだけで本人の性格は控え目であり、生徒会長もホストも推薦や頼まれたからやっているだけで基本的に積極的ではない模様。
両親が亡くなり兄が生活費のためにホストクラブで働いていたが、忘れ物を届けに行った日に、偶々人手が足らなったため、男装したうえで自身もホストをすることになった。ある日、接客で忙しく、食事がとれず、公園のベンチで休憩していた最中に主人公である暦と出会う。その麗しさだけでなく、女性だからこそ同性の気持ちが分かるため、細かな接客で人気No.1ホストとなった。しかし、学校でも店でも常に張り詰めており、一日の終わりに暦と一緒にお弁当を食べる時が一番気が休まるが、暦に本心を伝えても自分がホストであるため、信じてもらえない事に葛藤する。
新菜達の通う学校で開催される文化祭のメインイベントとして男装限定のミスコンの衣装として製作することになった。当初、新菜は無理と思いつつも文化祭の内装の仕事と掛け持ちする気でいたが、クラスメート達から衣装製作に専念するよう指摘され、その後もクラスメート達の応援も有って無事に製作できた。しかしイベントにおいて撮影が禁止されていた事、後片付けなどが有り時間的な余裕が無かった為に写真を残す事が出来ず、男装コスからしか摂取出来ない栄養を摂り損ねた涼香と都が絶望しかけた。（心寿の颯馬コス写真を見せて貰えた事で「危うく命落とすところだった」のを辛うじて回避出来た）

コスでは心寿が担当。シャーロットがミヤコ、ソフィアが旭、エマがあまね、ロゼが海夢、クレアが紗寿叶。
そもそもミラ以外のシスターは最初から現実に存在しておらず、辛い家庭環境をなかったことにしようと妄想で家族を作り出していただけで、本当の現実ではずっと病院のベッドで過ごしていた。作中の支離滅裂な会話もミラの精神が不安定になっていることで妄想内ですら平常を保てなくなっていることの描写で、消去されたセーブ画面に「思い出したくない」と表示されるなど、新菜曰く「他人の頭の中を強制的に見せられている感じ」らしい。言い争いが増え、次第に食事内容が「皆」に変わっていくのも、ミラの「体内に取り込んで一つになればどこにも行かないから」という考え。
クリア後のタイトル画面は、顔が塗りつぶされ、腕にリストカットのような傷痕が無数にあるミラに変わるという演出もある。ちなみに心寿はこの腕の傷を両親に手伝ってもらう事とし、加工時に顔が塗りつぶされることも手伝い本来の状況とはかけ離れた満面の笑顔で首に傷だらけの手を掛けたポーズで撮影した。

第1話はまずラストを、新菜から何のコスプレをしたいのか聞かれた海夢が「『聖♡ヌルヌル女学園』の～」と答えたところにすると決め、原作の同シーンのパワーをアニメでも表現することを意識し、制作された。また後半で海夢の内面が徐々に見えてくる構成にしたかったため、前半は新菜の描写を足すことに注力し、美術監督の根本裕幸と副監督の平峯が念入りに新菜の家の設定を詰め、生活感を出すように意識し制作された。

第4話にて描かれたコスプレ衣装作りのシーンは、衣装が簡単に出来てしまうようには見えないよう、絵コンテ・演出を務めた小室裕一郎が入念に調べ、制作された。

第5話のコスプレイベントのシーンにて登場したモブキャラのコスプレ衣装は版権を侵害しないよう平峯が作成した。篠原と平峯は以前よりオンラインゲームを遊ぶ仲であり、ファンタジー系の衣装も今作におけるリアリティラインが作れたと篠原は語っている。

第7話にて登場した劇中劇『フラワープリンセス烈!!』は2000年代という時代設定に合わせ4：3の画面アスペクト比で制作されている一方、「古いアニメ」であることがわかりやすく伝わるよう1990年代のアナログなテイストの画面作りが目指されている。

第9話の絵コンテ・演出を担当した山崎雄太は、かつてガイナックスが制作した『彼氏彼女の事情』をイメージした画作りを目指しており、ガイナックスは小道具をセルで描いていたことから、それに倣って電柱などはアナログのセル調で制作された。こうしたアナログ調の特殊効果は入佐芽詠美が再現したという。

第12話の花火大会のシーンの撮影はテクニカルディレクターの佐久間悠也が担当した。篠原は花火が直接画面に映らないシーンが大変だったと語っており、撮影監督の金森つばさと共に色の反射などを細かく調整したという。

海夢役を務めた直田姫奈は「自分的にやりやすいキャラクターがいるオーディションがきた！チャンスだな」と直感したといい、ファーストインプレッションを大事にしてオーディションに臨んだという。篠原は直田について、テープオーディションの時点ではそれほど目立っていなかったが、実際に目の前で演じてもらった際「海夢ってこういうことだよね」とスタッフの意見が一致したという。

演じるにあたって直田は「男前に」「小学生の男の子みたいに」とディレクションを受けたといい、自身は言葉の重みをあまり出さない「軽さ」を意識し、ギャル感を大事にして演じたという。

福田は直田の演技について「ギャルであっても下品さはなく、かわいところもあるけど変にかわいすぎない、という直田さんのさっぱりした演技は海夢のイメージ通りです！」と語っている。

新菜役を務めた石毛翔弥は新菜というキャラクターの第一印象について「とても素朴で純朴な、かつ生真面目すぎるほど生真面目な子です。パッと外見だけ見ると元気で明るい感じもするんですけど、すごく繊細でナイーブな心の持ち主で、だけど自分がやり遂げると決めたことに関しては、強い意志でやり遂げる。繊細だけど頑固なところは職人気質なのかもしれません。」と語っている。演じるにあたっては新菜の素直さやピュアな部分を丁寧に表現することを意識したという。

福田は石毛の演技について「声があまりにカッコよすぎて『新菜にもったいないのでは!? いいのか、新菜にこんな贅沢な……』と思いましたが、石毛さんの演技でより誠実さと繊細さが増して、思春期の高校生らしくてよかったです。」と語っている。

スピラ・スピカによるオープニングテーマ。作詞は幹葉、作曲は寺西裕二、編曲はIf I。
令和4年アニソン大賞にて作曲賞を受賞した。

あかせあかりによるエンディングテーマ。作詞・作曲・編曲はNA.ZU.NA。

スピラ・スピカによる第12話挿入歌。作詞は幹葉、作曲は寺西裕二、編曲はIf I。

本作のBlu-rayの第1巻初週売上は8931枚を記録し、週間Blu-rayランキング（オリコン調べ）では4位を獲得、アニメーション部門では『プリンセスコネクト!Re:Dive Season 2』の第1巻に次いで2位を獲得した。

Anime News NetworkのライターMr. AJCosplayは本作について、露骨なファンサービスや日本のコスプレという狭い主題について賛否両論があるとしつつも、独創的なショットと流れるようなアニメーションは登場人物の感情を浮き彫りにしており、スライス・オブ・ライフ（日常系）やロマンチック・コメディの限界に挑戦しているわけではないが多くの人が共感できる作品だと評し、2022年の冬アニメの中で2番目に高い評価を与えている。

Anime News NetworkのライターRichard Eisenbeisは、海夢が新菜を助けるのではなく、互いが夢に近づくために助け合うという点が他のマニック・ピクシー・ドリーム・ガールと一線を隠していると述べ、性別や年齢に関係なく好きなものに熱中することを肯定し、また同じ趣味の人ではなくその趣味を尊重してくれる人を探すべきだというこの作品の道徳観を称賛し、2022年冬アニメで最も高い評価を与えている。

Anime News NetworkのライターChristopher Farrisは本作を手掛けたCloverWorksのアニメーターたちの細やかな仕事によって、海夢がコスプレを嬉しそうに着こなす様子や、コスプレ制作に励む新菜のエネルギーが視覚的に伝えられていると評し、2022年冬アニメの中で最も高い評価を与えている。

本作の放送により原作は大きく売上を伸ばし、放送開始当初は350万部であった累計発行部数は、放送後の2022年4月に600万部を突破した。

本作は同じくCloverWorksが手掛けた『明日ちゃんのセーラー服』と連続で放送され、フリーライターののざわよしのりは「両作の制作会社Clover Worksの美麗な作画から、一部視聴者から“クローバータイム”と呼ばれるほど高品質のアニメを届けてくれたのも忘れられない。」と語っている。

本作の制作に際し取材協力を受けた店舗は作中においても実名で登場しており、本作の舞台となった池袋や岩槻には多くのファンが「聖地巡礼」として訪れた。取材を受けたコスプレウィッグ店「スワローテイル」は本作の影響により来店客が増えたといい、店長の酒井ひよりは「普段来店される方に加え、お店を知らなかった人も来ていただいたりとか、いろいろな方面から反響があってうれしいです」と語っている。

本作の舞台となっているさいたま市は、2022年11月26日・27日にKITTE丸の内にて「岩槻の人形×その着せ替え人形は恋をする Special Collaboration in KITTE 〜ガチの職人さんの技、見れちゃっていいの!?〜」と題した同市のシティセールスイベントを開催した。終了後には、岩槻区内でアンコールイベント「岩槻の人形×その着せ替え人形は恋をする Special Collaboration in Iwatsuki 〜めっちゃアガる♡また岩槻で会えるねっ！〜」を開催した。2023年8月19日にはさいたま市花火大会岩槻会場にて「岩槻まつり 前夜祭 トークイベント」を開催し、喜多川海夢役の直田姫奈、五条新菜役の石毛翔弥、本作の主題歌を担当したスピラ・スピカ（幹葉）が出演した。同年12月9日・10日には、KITTE丸の内にてふたたび本作とコラボしたシティセールスイベント「岩槻の人形×その着せ替え人形は恋をする 〜職人さん体験できちゃうの控えめに言って最高じゃん！〜」を開催予定。

アニメイトタイムズが作品ページの閲覧数や読者からの投票などによって集計した「2022冬アニメみんなが選んだ人気ランキング・トップ20」にて本作は1位を獲得した。

ねとらぼ調査隊が2022年3月22日から3月29日にかけて実施したアンケート「2022年冬アニメで一番好きだった作品はどれ？」にて得票率18.5％となる265票を獲得し、1位となった。

アニメ！アニメ！が2022年3月13日から3月20日にかけて行ったアンケート「2022年冬アニメ（1月クール）で一番良かった作品は？」にて本作は得票率12％で1位を獲得した。

第7回 - スピラ・スピカ Vo.幹葉 第8回 - あかせあかり 第10回 - 種﨑敦美（乾紗寿叶 役） 第11回 - 羊宮妃那（乾心寿 役） 第17回 - スピラ・スピカ Vo.幹葉 第18回 - 種﨑敦美（乾紗寿叶 役）、羊宮妃那（乾心寿 役）