「タイムレンジャー」とは30世紀時間保護局員達、及び彼らの緊急戦闘モードの総称である。そのため彼ら5人が劇中で「未来戦隊」と名乗ることはない。 普段は自分たちが設立した何でも屋「トゥモローリサーチ社」で、自分たちの能力にあった職業を営んでいる。そのためシリーズでは珍しく、財政難で悩むエピソードもあった。ちなみに全額前払いである。
浅見 竜也（あさみ たつや） / タイムレッド
現代日本の政財界に強い影響力を持つ企業グループ「浅見グループ」の長男。22歳。世間知らずのお坊ちゃまだが、親のひいたレールに乗ることを良しとせず、偶然から時間保護局の4人を救ったことにより、独立して彼らとともに便利屋『トゥモローリサーチ』を東京都品川区に開業。自らの道を歩もうとする。小学生の頃に祖父・鷹宮義隆から教えられた空手はインターハイで準優勝するほどの腕前（ちなみに、演ずる永井自身も空手経験者）で、トゥモローリサーチでも空手道場の指南役を担当する。劇中、ユウリに心を寄せていく。時折ハイテンションな言動が目立つが、それはアヤセの病気も含め、自分の本心を隠すためである。
ユウリ / タイムピンク
5人の実質的リーダー。21歳。30世紀のインターシティ警察・マフィア担当捜査官で、ドルネロ捜査のために時間保護局に潜入していた。父も警察官で、両親と妹をドルネロに雇われた殺し屋・マッドブラストに殺害されているため、ドルネロに対しては正義感だけでなく個人的な恨みも持つ。警察時代に対マフィア対策の戦闘訓練を受けてきたことから戦闘力も高く、冷静な判断力を持ち周りを引っ張る意識も強い。性格も強気でクールな美女。反面、若さゆえの未熟さや女性らしい弱さも見え隠れし、特にピンチの時には名前を叫ぶほど竜也を頼りにしている。それは後に恋心へと変わり相思相愛になる。
家事は苦手。絵を描くのが趣味らしいが腕前は……といったところ。トゥモローリサーチの探偵・調査担当。夏の衣替えでは戦隊女性メンバーで初めて素足にミュールを履いていた。
アヤセ / タイムブルー
時間保護局の新人捜査官。22歳。かつてはプロレーサーを目指していたが、「オシリス症候群」と呼ばれる30世紀でもまだ治療法が確立していない心臓病を抱えていることが判明して断念。死の恐怖と戦いながら、人の命をもてあそぶ犯罪者逮捕のために働く。外見はクールだがハートは熱い二枚目。トゥモローリサーチでは「綾瀬 慎之介（あやせ しんのすけ）」の名前で現代の運転免許を取得。運転代行業を担当している。
ドモン / タイムイエロー
22歳。格闘技・グラップの元プロ選手だったが、試合出場を放棄して追放され時間保護局に転がり込んだ。元格闘選手の看板は伊達ではなく、戦闘力と精神力（カウンセラー・ゼクターの精神攻撃を回避した）は5人の中でナンバーワン。トゥモローリサーチでは「護身術コーチ」を担当しているが、「世の女性たちを痴漢から守るため」と称してナンパ同然に女性ばかり勧誘するため、稼ぎは芳しくない。ストレートな性格の人情家で、7人兄弟の大家族を懐かしみ、ホームシックになって記憶障害を起こし病院に担ぎ込まれたこともあった。その時竜也によって、書類に「土門 太郎（どもん たろう）」と書かれてしまい、20世紀の世界ではこの名前で通すことに。タイムレンジャーを追い回すスクープ記者・森山ホナミといつしか恋に落ちる。
シオン / タイムグリーン
西暦2984年に戦争で消滅したハバード星の生き残りの少年。17歳。ハバード星人は宇宙でも優秀な頭脳を持つことで知られており、研究所で英才教育を受けて育てられていた。しかし半ば研究材料として生活するのに嫌気が差し、時間保護局に志願する。無邪気な少年だが、その天才的な頭脳でサポートメカの開発などに取り組む。外見で相手を判断せず、自身が過去に受けた扱いに屈折することなく真っ直ぐに育った心優しい性格で、ドモンになついている。トゥモローリサーチでもコンピューター関連業務や機械修理業を担当し、ほとんど睡眠をとらなくてよいハバード星人の生理現象も手伝って、最も稼ぎが良かった。肉体的な戦闘能力は他のメンバーより劣るが、それを補っても余りある頭脳戦が得意で、アクセルストップやアサルトベクターといった追加機能・装備を考案・開発したのも彼である。当初は紫色の髪をしていたが、これは染めていたもので後に緑色に変える。
シティガーディアンズ
中盤より登場。竜也の父、浅見渡が日本国政府・内務省治安維持局と共同で組織した民間警備会社。契約者の命や財産をロンダーズファミリーの犯罪行為から守る事を第一としており、契約者以外の人命や財産は保護の対象外にしている。隊員は銃の携帯を認められており、グレネードランチャーやアサルトライフルなどの重火器や特殊車両を使用している。これが30世紀におけるインターシティー警察の礎となる。
滝沢 直人（たきざわ なおと） / タイムファイヤー
22歳。高校・大学時代の竜也の空手のライバルで、竜也とは違い普通の庶民派。インターハイ決勝では竜也を破り、大学には推薦入学するものの金持ちばかりの環境にうんざりして退学。その後浅見会長が組織した「シティガーディアンズ」（以下CGC）に加入して第二班に所属していた。ブイレックスの制御装置およびタイムファイヤーの変身アイテムであるブイコマンダーを入手したことから、彼の運命は変わっていく。タイムファイヤーのスーツの色は赤で、タイムレッドの白いラインが黒くなったようなデザインである。庶民派という割りには傲慢な態度に加えて権力欲に取り付かれているという「イヤな奴」だが、飼っている小鳥に愛情を注ぐ優しい面も持つ。
タイムファイヤーになった後はCGCの隊長、本部長と順調に昇進。浅見会長が倒れた隙に治安維持局の伊吹敬長官（演：俵一）に取り入り、CGCの全権を握ろうとする。
浅見 渡（あさみ わたる）
50歳。浅見グループ会長で竜也の父。先代の築いたグループを発展させて政財界に強い影響力を持つ傍ら、社会貢献にも熱心に取り組み、ロンターズファミリー対策として「シティーガーディアンズ」を組織した。ユウリが所属しているインターシティ警察の母体となったのは、ルーツをたどると実はこの警備会社だった。彼の意思に従わない息子に苛立ちを感じているが、実は自らも若い頃には親の敷いたレールに乗ることを潔しとせず、竜也と同じ事をした時期もある。
浅見 奈美江（あさみ なみえ）
渡の妻で竜也の母。旧姓は鷹宮。
高橋（たかはし）
渡の秘書。
タイムレンジャーの関係者たち
タック
タイムレンジャーの面々に同行してやってきた、ミミズク型サポートロボット。ロンダー刑務所の全囚人データや、20世紀、30世紀のデータ等が蓄積されている。沈着冷静だが人間らしい感情も持ち合わせている。
名前の由来は時計の音（チック、タック）から。
タイムロボター
シオンが作ったサポートロボット2号。妙にレトロチックなデザインが特徴。喋る時には語尾に「ターイム！」をつける。
リュウヤ
時間保護局レンジャー隊隊長。タイムロボなどの発進承認を行っている。竜也にそっくりだがそれもそのはずで、彼は浅見家の末裔である。謎めいた行動をとっているが、その理由は終盤明らかにされ、ドルネロの一件も彼の思惑によるものだった事が判明する。本作の黒幕とも言える存在である。
森山 ホナミ（もりやま ほなみ）
タイムレンジャーを追い回すスクープ記者。行き過ぎた取材行為でタイムレンジャーの作戦を邪魔してしまい、落ち込んでいたところをタイムイエローに慰められ、恋に落ちたが、しばらくの間はタイムイエローの正体をアヤセと勘違いしていた。後半でタイムイエローの正体をドモンだと知り、相思相愛となる。
『爆竜戦隊アバレンジャー』にも1話だけゲストとして登場した。
鷹宮 義隆（たかみや よしたか）
旧華族出身の竜也の祖父。竜也に空手を教えた人物。母・奈美江とともに、竜也を訪ねてきた。
やますそ 太陽の下 ディス ブラック ロールアウ ピーマーク イマーム サファイア ミンチ 秋のメル ティモシ スライ ラノリ マニュアル トゥイ 秘密の鍵 スカル シリウ ダウン ティー ワーム シルバー ニュー チキン トラフ バジェット ムガー アタイル シージー きんちゃ ディゾル インス うたたね ノーオペ チャージ オーディ パンセ セイン ケベッ メント ウェールズ ライフル ツュー ドラン トレース アヘン ネタイト お役立ち きたもろ メトロ
ロンダーズファミリー
30世紀から20世紀の地球に逃亡してきた犯罪者ドン・ドルネロを首領とする組織。従来のシリーズの組織とは違って（激走戦隊カーレンジャーの敵組織ボーゾックもその節が見受けられたが）、世界征服ではなく、金目当てのために犯罪活動をする（囚人が逮捕されても利益を生む事がある）。時折、タイムレンジャー抹殺そのものを目的として囚人を解凍する場合もある。ロンダー刑務所を本拠としており、刑務所内の圧縮冷凍された囚人達を解凍して配下にしている。組織名も、この刑務所にちなんでギエンとリラが名づけた。時々、幹部のギエンが暴走し、大量殺戮を行なうことがある。ロンダーズという名称は「マネーロンダリング（資金洗浄）」から、幹部たちの名前はお金の単位から付けられている。
ドン・ドルネロ
30世紀の大物マフィア、ドン・ドルネロファミリーのボス。第一級犯罪により千年の圧縮冷凍刑を宣告されたが、ロンダー刑務所ごと20世紀に逃走。ギエンやリラと共にロンダーズファミリーを立ち上げた。金を愛し、金が無いと熱が出る。金城 銅山（きんじょう どうざん）という人間に変身する。リラとは金で繋がっている仲だったが、母に似ているリラの事が嫌いではなかったようだ。ファミリー内のイザコザを嫌い、規律を乱す者は友人でも容赦しないが、ただ一人、命の恩人であるギエンにだけは甘く、その結果ギエンの暴走を招いてしまう。またドラマを観て涙ぐむなど涙もろい一面も持つ。また暴走したギエンの捕獲を敵であるタイムレンジャーに依頼した事もある。
ギエン
金色の長身のメカ生命体。感情が高ぶるなどすると、顔が展開する。元は心優しい少年で、対立組織に追われていたドルネロを匿ったことで瀕死の重傷を負い、友情を感じたドルネロによって機械化人間として再生された。人間だった頃は無邪気であまり頭が良くなかった（数を数える時、3の次が7になる）が、改造されてからは優れた知能を持ち、ジャンクドロイドや様々なメカを作る。だが、その一方で冷酷さがエスカレートし、金儲けよりも破壊活動を好むようになっていった。そのため一時はドルネロに制御キーを差し込まれ機械化以前の性格に戻るが、リュウヤの暗躍によって復活し、ついにドルネロと決別してしまう。
リラ
贅沢が大好きで自己中心的な女性犯罪者。金、グルメ、美容、ファッション、美術品など、あらゆる物に関心を持ち、手に入れようとする。ドルネロとは金で繋がっている仲だったが、それなりに好意も抱いていた。人間に変装するのが得意で、ドルネロ達が現代に逃走する際もリラの変装が役に立っている。戦闘能力も高く、ビームガンやバリアマントで戦う。
ロンダー囚人
ロンダー刑務所で圧縮冷凍の刑を受けていた囚人たち。圧縮冷凍中も「頭の半分は起きている」状態でありながら、身体は全く動かせないことなどからとても苦しいらしい。ロンダー刑務所は凶悪な宇宙人、サイボーグ、生体ロボット等の犯罪者を多く収容しており、解凍された囚人たちはその特殊な能力でタイムレンジャーを苦しめる。圧縮冷凍された囚人には反動でリバウンド（巨大化）しないように抑制シールが張られており、このシールを剥がすと体組織が20倍になり、巨大化する。大抵の場合、戦闘中のアクシデントでこのシールが剥がれるか、ボルテックバズーカの直撃を受けた直後、圧縮冷凍される前に最後の手段として自らシールを剥がして、囚人たちは巨大化する事が多い。
ジャンクドロイド・ゼニット
ギエンが作り出したロボット兵士。ネジ状の部品から生み出される。人間の姿に変身する事もできる。戦闘からエステティシャンのアシスタントまで、様々な雑務をこなす。戦闘時には銃剣を武器とし、数に任せてステップを踏みながらタイムレンジャーに襲い掛かる。
ヘルズゲート囚人
悪党揃いのロンダー刑務所の囚人の中でも、特に凶暴で危険な犯罪者たち。刑務所の奥にある半永久独房に収容されているが、ギエンによって計4人の囚人が解放された。