《集结号》的男主角谷子地是典型的战争年代军人形象。他有丰富的作战经验但文化不高，性格直来直去但遇事冷静。在解放战争中有着出色贡献，并且在新中国成立后，仍不懈努力地为139团3营9连的47个战友争取名誉和找出尸骸，让他们光荣下葬，是一个富有激情，有血有肉，有情有义的汉子。

《集结号》中的赵二斗是个年轻有为的解放军军官。他年轻气盛，指挥果断，是朝鲜战争时期谷子地所在炮连的连长，谷子地初到他连队之时，赵二斗只是认为他是个老兵油子，想把他赶出炮连，而谷子地也声称要去寻找自己的老部队。

王金存是《集结号》中性格转变最大的一个角色，也是形象非常饱满的角色之一。他本来是一名普通的国民师范学生，如果没有战争，他原本应该坐在安静的课堂里读书写字，毕业后做一名出色的教师。而在战场上，受谷子地熏陶，由胆小懦弱变得冷静勇敢，最终壮烈殉国。

孙桂琴是《集结号》中唯一的女性主角。她是指导员王金存的妻子，文静善良但性格坚强。王金存上了前线之后，她在家乡一直牵挂着丈夫，同时也肩负起了生活的重担。解放后碰到回到汶河寻找战友的谷子地并在其撮合下与赵二斗结婚，后来她与赵二斗夫妇二人在谷子地找原部队和生活上给予了很大帮助，是一个有情有意的女人。

焦大鹏在片中是谷子地所在连队的排长，也是谷子地的左右手，性格火爆之中又透着老练。两人并肩战斗多年，对彼此相当了解。在汶河战役中被子弹打中手中燃烧瓶被烧死。

姜茂才在片中是一名出色的狙击手。他沉着冷静，反应迅速，关键时刻总能一枪毙敌，最后在激烈的反坦克战中英勇牺牲。