主役の小学生仲良し3人組。3人共暴れん坊だが優しい性格の持ち主。子供ならではのアイデアで様々な問題を解決していく。

タマネギのトンペイ

声 - 日髙のり子
トンクルピーのリーダー的存在。いつも元気いっぱいのヤンチャ坊主で大工仕事を得意とするが、クモが大の苦手。しかし正義感が強く優しい性格の持ち主で、ピーコと共に果物族のお嬢様クルコと意気投合する。

ピーナッツのピーコ

声 - 高山みなみ
トンペイに負けないくらいお転婆な野菜族の女の子。お喋りでちゃっかり屋、しかも食いしん坊で村の子供の中で一番の力持ち。一方で気立てが良く思いやりの心を持っている。なお、家はパン屋で、カボチャのおじさんと暮らしている。

クルミのクルコ

声 - 岩井小百合
遠くの町から転校して来た可愛らしい容姿のお嬢様。実はガンコの孫娘で来るまでは皆から恐れられていたが、本当は勇敢さと素直さを併せ持つ活発な女の子で、トンペイらとはすぐに仲良くなった。村の子供たちから恐れられる祖父のことを、「おじいちゃま」と呼び慕っている。

いつもお腹を空かせている3人組。トンクルピーの友人だが、時折対立することもある。原作ではブラックバットの子分。

ハラペコ熊のペコポン

声 - 桜井敏治
3人の中でも特にお腹を空かせている。のんびりした性格で、3人の中で一番動作は遅い。いつも敬語を使って話す。高所恐怖症。

イタチのプースケ

声 - 鈴木明子
主に3人のまとめ役となる存在。人によって言葉遣いを変えるなど、調子の良いところがある。

スカンクのガスパ

声 - 高田由美
臆病な性格。緊張をするとすぐにオナラをしてしまう（オナラの臭いは強烈）。語尾に「〜でガス」を付ける癖がある。

トンクルピーの宿敵。大人も恐れる大悪党であるが、実際にはドジで間抜けな連中。悪事の骨休めという理由でチロリン村に居ついた。

ブラックバット

声 - 江原正士
蝙蝠の怪人。長身で常にマントを纏っている。「天下の大悪党」を自称しているが、根は間抜け。チーズが大の苦手。アップル先生に惚れている。

ネズミのタコチュー

声 - キートン山田
ブラックバットの子分。黒いサングラスをかけている。いつもブラックバットから理不尽な理由で怒鳴られる。

モグラのモグモグ

声 - 辻村真人
ブラックバットの子分。一番の下っ端で鈍くさい。悪の一味に身を置いているが、本当は優しい性格。
本作のキャラクターでは唯一、担当声優が原作と同一になっている。

カブラのシロキチ

声 - 三木眞一郎
物知りな優等生。いつも落ち着いている。「まさにこれですね」という決め台詞を持っている。色々な発明品を作るのを趣味としているが、まともなものを作ったことは少ない。

バナナっ子のポンキー

声 - 安達忍
親戚の叔母、その夫のパイナップルと暮らしている。割と裕福な家庭の子供らしい。気が弱く、お化けなどがかなり苦手。

レモンのレモコ

声 - 木藤聡子
クルコと同じく裕福な家庭に生まれたお嬢様だが、クルコと違い性格は悪い。いつも自慢ばかりしており、他の子供たちとの相性は良くなく、一緒に遊ぶことは少ない。子供だけの秘密基地を大人にばらそうとしたこともある。

サクランボのボンボン

声 - 川田妙子
クラスの中では一番幼い少女で、皆の妹分。性格は少々わがまま。怖い夢を見るとオネショをする癖がある。

アップル先生

声 - 高田由美
チロリン学校のリンゴの先生。とても優しい先生で、生徒からの信頼も厚い。ブラックバットが初めて心を開いた相手である。ブラックバットは以前彼女に助けられた事があり、それが元で彼女に恋心を抱く。

サツマイモ詩人

声 - 関俊彦
さすらいの詩人。ギターを片手に歌を歌いながら、村から村へと旅している。ふらりとチロリン村にやってくるが、いつの間にかまたいなくなっており、クルコたちからは「風みたい」と言われている。笛で鳥の力を借りることができる。

ガンコ

声 - 糸博
くるみの祖父。村一番の頑固者。ペロリン村長とは古くからの友人であり、また喧嘩仲間。孫のクルコにはかなり甘い。

ペロリン村長

声 - 梅津秀行
トウモロコシの村長。ガンコとは喧嘩ばかり。しかし実は幼い頃からの友人で、一緒に釣りに行くことが多い。演説は長い。

ケロケロ先生

声 - 関俊彦
カエルの村医者。気の良い人物であるが、したたかな一面もある。明日の天気を当てるのが特技。

トンペイの父

声 - 桜井敏治
村の駅長兼牧場主だが、村には汽車が一日に1回しか来ないため、駅での仕事はあまりなく、牧場での仕事がメイン。

トンペイの母

声 - 木藤聡子
良妻賢母な人物。トンペイがわんぱくだが性格が良いのは両親のおかげ。

クルコの母

声 - 安達忍
心優しい人物。容姿はクルコと瓜二つ。彼女の作るクッキーは一番美味しいと言われている。

レモン夫人

声 - 兼子由利子
レモコの母親で、性格も見た目も娘と瓜二つ。大金持ちを鼻にかける嫌味なタイプであり、所謂モンスターペアレント。

カボチャ

声 - 原田一夫
ピーコと暮らしているおじさん。パン屋を経営している。パンの味は良く、コンテストで優勝したほど。早とちりをしがちな人物。失神してしまうほど注射が大嫌い。

キャベツ

声 - 吉田理保子
噂好きのおばさんで、時折ホラ話も吹く。カボチャ同様、早とちりをしがちな人物。雑貨屋を経営している。

ニンジン

声 - キートン山田
村の年老いた警察官。村で唯一の自転車持ち。

機関士マロン

声 - 梅津秀行
村へ一日に1回汽車で荷物を届けにやって来るが、定刻通りに来ることはあまりない。

パイナップル

声 - 梁田清之

バナーナ夫人

声 - 川田妙子
ポンキーの親戚の叔母夫婦。裕福な家庭らしく、ポンキーに対しては少し過保護なところがある。床屋を経営している。

カマキリ校長

声 - 梁田清之
チロリン学校の校長。

レタス

声 - 三木眞一郎
村の郵便屋さん。

コーラストリオ

声 - 安達忍、兼子由利子、川田妙子
話の合間に登場しては必ずコーラスをしていく謎の部隊。

コンキチ

声 - 兼子由利子
池に住む河童の子供。トンペイたちと同じぐらいの年齢だが学校へは行っていないため、当初は村の人たちもその存在を知らなかった。「コンキリプー」が口癖。河童であるため、頭の皿が乾くと倒れてしまう。

作詞 - 谷穂ちろる / 作曲 - 森田公一 / 編曲 - 矢野立美 / 歌 - 大竹しのぶ
※本曲の前奏が「森田一義アワー 笑っていいとも!」の素人出演コーナーで出演者が登場するテーマに使われた。

作詞 - 福田三月子 / 作曲 - 徳光英和 / 編曲 - 矢野立美 / 歌 - 大竹しのぶ
※レコード：ビクター音楽産業（番組テロップではノンテロップ）

• 月曜日 - 金曜日 17:25 - 17:35 （1992年4月6日 - 1993年3月19日）

• 月曜日 - 金曜日 08:00 - 08:10 （1992年4月7日 - 1993年4月2日）
• 月曜日 - 金曜日 17:25 - 17:35 （1993年3月22日 - 1993年3月31日） - 上記本放送が終了した後、春の改編期に入るまでこの時間帯で再放送が行われていた。
• 月曜日 - 金曜日 16:50 - 17:00 （1993年4月5日 - 1994年3月30日）
• 月曜日 - 金曜日 17:50 - 18:00 （1994年4月4日 - 1994年9月30日）