遊城十代
聲優：KENN
使用卡組：英雄卡組，即元素英雄卡組和新空間卡組；邪心英雄牌組（變為霸王十代時使用）
決鬥類型：享受決鬥樂趣，相信卡組、相信抽卡的天才型（靈感派）
主力怪獸：元素英雄新生俠
帥氣可愛，是霸王軍首領（被霸王十代控制時），能聽到精靈之聲，天才之主人公。入學時得到決鬥王武藤遊戲所贈的羽翼栗子球。是奧西裏斯·紅的希望之星和長久性學生（在第壹次升學考試中他因為贏了萬丈目所以有機會升入太陽神·黃但是他沒有去，因為他喜歡奧西裏斯·紅，詳情見第4集）。擁有與武藤遊戲壹般不會放棄和相信卡組的信念。使用E·HERO卡組，善於運用融合。光之波動時得到了自己小時候設計的新空間卡組。擁有奇跡抽卡的能力，享受決鬥的樂趣，但在經歷不斷的嚴酷戰鬥（尤其是在尤貝爾事件）之後逐漸成熟起來，擁有了決鬥者應該背負責任這壹覺悟。從第157集開始，當他的雙眼變成不同顏色時，可以讓決鬥精靈實體化。為人十分遲鈍樂天，特別是對於愛情，戀愛方面上是被動方。
宿舍：奧西裏斯·紅 3年 萬丈目準
（日文發音的把戲，萬丈目在別人稱呼自己時會說“先生”以表示請對方尊稱“先生”，後來被誤會為發音類似的“閃電”）
聲優：松野太紀
使用卡組：組合怪獸卡組、武裝龍卡組、擾亂卡組、0攻擊力卡組；白騎士團卡組（光之波動事件時）
決鬥類型：驕傲自大、無懈可擊型
主力怪獸：VWXYZ-神龍強擊炮、武裝龍LV10、擾亂之王
已經很淪落了嗎?原來是精英!大財團萬丈目集團的三子，入學時是號稱新生中的決鬥帝王，使用組合怪獸卡組。起初看不起藍宿舍以外的學生，在被遊城十代打敗之後流落至北方分院，觀念發生了變化，並增加了武裝龍卡組和擾亂卡組。在多次事件中得到十代的幫助，逐漸認同了十代並正視自己，最終成為畢業生中3名優秀學生之壹。3年級時致力於進入職業決鬥。雖然早期驕傲自大的形象十分惹人厭，但是後來被十代的感染洗去了傲氣，並逐漸表現出可愛的壹面。
宿舍：起先為歐貝利斯克克·藍優等生，後出校，回來後淪為奧西裏斯·紅（2年），最後回到歐貝利斯克·藍（3年） 天上院明日香
聲優：小林沙苗
使用卡組：人工智能/生化女孩卡組、冰之卡組（光之波動事件時）
主力怪獸：人工智能冰刃手，人工智能天使-荼吉尼-
決鬥學院壹流之女王，在學院中是人氣偶像。表面剛強卻也溫柔地對待朋友的決鬥者。吹雪失蹤之後經常在晚上和丸藤亮在燈塔下討論線索，視丸藤亮為兄長。邂逅十代之後十分欣賞十代的決鬥精神和信念，在各個事件中多次得到十代的救助，逐漸對其產生好感。曾經想留校作為研究生，在和十代組隊決鬥之後堅定了留學的信念，但最終未能向十代說出自己的感情，未向十代表白。是畢業生的優秀學生之壹。
宿舍：歐貝利斯克·藍 3年 丸藤翔
聲優：鈴木真仁
使用卡組：擬人交通工具
丸藤亮的弟弟。在紅宿舍邂逅十代之後，將其視為自己精神上的支柱，稱呼十代為“大哥”，壹直不離十代左右。起初有些軟弱，但在十代的感染下及不斷的經歷中逐漸成長，善良而可愛的他後來成為畢業生中的優秀學生，繼承並超越了自己的哥哥。最終畢業時成為了歐貝利斯。藍的學生。
宿舍：奧西裏斯·紅（壹年級）-太陽神·黃（二年級）-歐貝利斯克·藍（三年級） 三澤大地
聲優：增田裕生
使用卡組：6種屬性卡組（六合卡組）
決鬥類型：數字式研究理論學派型
主力怪獸：水龍
有第壹名的優秀入學決鬥成績的決鬥者，善於使用數學理論進行組卡和決鬥。日常生活中也經常應用自己的高智商與數學理論，黑板、墻壁甚至是卡片上都寫著他的草稿。十代的好友。三幻魔事件時喜歡上了“七星”之壹的塔尼婭。光之波動事件時受控，在目睹了運用“大壹統”決鬥理論的教授和十代的決鬥之後恢復，致力於新決鬥理論。尤貝爾事件前已經進入異次元，後來再次隨十代等人進入異次元。曾勸導十代接受內心的霸王十代。最後與塔尼婭壹起留在了異次元。從光之波動篇開始趨於路人化。
宿舍：太陽神·黃 3年 丸藤亮
聲優：前田剛
使用卡組：電子龍卡組、暗黑電子卡組
決鬥類型：尊重對手；渴望勝利，追求刺激型（成為地獄愷撒後）
主力怪獸：電子終結龍、鎧黑龍-電子暗黑龍
丸藤翔的哥哥，原決鬥者學院歐貝利斯克克·藍的學生，電子流繼承人，別名凱撒亮，跟天上院吹雪是要好的朋友，實力之強就連學院裏的老師也無人能敵!除了愛德·菲尼克斯曾打敗過他以外，幾乎未曾嘗過敗績，與主角十代的畢業對決也只是以平手告終。後變成地獄凱撒亮，在職業聯賽外暗中活動的職業聯賽決鬥者，但是由於長期進行黑暗決鬥給身體的負擔過大和使用暗黑電子牌組導致心臟衰竭。尤貝爾事件時冒著生命危險再次與約翰（此時被尤貝爾控制）交手並告誡十代不要再把自己看成小孩。後從異次元歸來，在自己的弟弟超越自己之後決定從頭努力，兄弟兩人壹同進軍職業決鬥。 天上院吹雪
聲優：遊佐浩二
使用卡組：華麗的舞臺卡組/真紅眼黑龍卡組
主力怪獸：真紅眼黑龍.真紅眼暗龍
明日香的哥哥，曾經是決鬥學院三大天才學生之壹。後因藤原優介進入Darkness世界，在三幻魔事件時成為“七星”之壹，後被十代擊敗而恢復。因曾經長期失蹤過，所以有留級。外表帥氣，在學院裏是人氣偶像，很關心自己妹妹的感情問題，曾經指導萬丈目戀愛技巧。能夠冷靜而全面地分析決鬥局勢。在各個事件中見證了十代及其他後輩的成長。
宿舍：歐貝利斯克·藍 3年（留級）
（註：吹雪和丸藤亮同是2年級時，因為不知名原因失蹤後加入“七星”組織，即是GX第壹部的那個邪惡組織。被擊敗清醒後已經是丸藤亮3年級的時候，所以回到學校繼續留讀2年） 愛德·菲尼克斯
聲優：石田彰
使用卡組： E·HERO元素英雄卡組（所使用的融合怪獸與十代有差別）以及D·HERO命運英雄卡組
主力怪獸：命運英雄-教義人 命運英雄-恐懼人命運英雄血魔-D 龍騎士-D-END
世界著名的明星職業決鬥者，在世界比賽中無敗績，天才決鬥者，甚至初登場時以壓倒性的優勢擊敗了凱撒，並挫傷了他的自尊心。與齋王琢磨是摯友，後來亦成為十代的朋友，為了尋回真正的齋王與附身齋王的破滅之光決鬥，雖負卻找到其真正的摯友。異次元篇中，看到阿蒙·加勒姆嘗試犧牲愛人來召喚出艾克佐迪亞，為守護自己的正義同艾珂與其決鬥。最終與消失的眾人壹同返回現界。
初登場：53集 迪拉諾劍山
聲優：下崎紘史
使用卡組：恐龍卡組
比十代低壹級的學生。熱愛恐龍。腿骨曾做手術，壹時無處取材就用了恐龍化石。入學後與十代決鬥後追隨十代，稱呼十代為“大哥”，為此和丸藤翔時有吵嘴。光之波動事件時由於身上有恐龍DNA，不受齋王控制。尤貝爾事件後成為黃宿舍的首席。畢業典禮上作為在校生發言。遲鈍程度不輸於十代。
宿舍：太陽神·黃 2年 約翰·安德森
聲優：入繪加奈子
出身校：決鬥學院北方分校3年生
使用卡組：寶玉獸卡組
主力怪獸：究極寶玉神虹龍
十代的摯友。以坑人為決鬥中的最大忌諱。早期只擁有普通的寶玉獸，但仍然擁有與十代相當的決鬥技巧。尤貝爾篇得到虹龍，並使用虹龍的力量把大家從異次元解脫了出來，自己則留在了異次元，並且“十代迫切想要救約翰的心思”成為尤貝爾篇下壹幕的開端。後來被尤貝爾附體黑化，寶玉獸也黑化為高等寶玉獸，虹龍也黑化為虹暗龍，並在決鬥中擊敗了凱撒。後在輸給十代後恢復了正常。
初登場：106集 庫洛諾斯·德·梅迪奇
聲優：清水宏
年齡：35
使用卡組：古代機械卡組
主力怪獸：古代機械巨人
決鬥類型：驕傲的貴族型
臺詞：說話結尾帶有「～なのーね」（諾呢~）
驕傲自大的歐洲貴族。認為自己的工作是“發掘決鬥明星”，也認為決鬥是莊嚴神聖的事情，容不得“黑暗決鬥”的說法。精英主義者。起初十分看不起作為劣等生的十代，但是日復壹日，在十代的感染下，漸漸抹去了驕傲自大，並終於擺脫了對十代的偏見。
初登場：01集 前田隼人
聲優：蓮嶽大
年齡：16
使用卡組：澳大利亞卡組
壹個直率而失敗的人。缺乏決鬥天分，但是在十代等人的熱心幫助下，雖然沒有勝過父親，但他努力的表現向父親索得了留在決鬥學校的權利。後來因為DIY卡片技術出色，被帕加索斯挖去了國際幻想社，自此從事卡片DIY事業。他為十代設計的卡片是：「摩天樓2-英雄都市」。
初登場：02話 早乙女禮
聲優：仙臺惠理
宿舍：歐西裏斯·紅 1年
使用卡組：戀愛的少女卡組、卵孵化卡組
決鬥類型：專心型
稍稍有些早熟的戀愛少女。因為愛上丸藤亮，謊報年齡與性別提早進入了決鬥學校，但是被十代等人揭穿，送了回去。壹年後再次出現在劇情中，取代明日香成為了偽女主角，但是十代對於愛情實在是太遲鈍，並沒有察覺到禮的愛慕，也對禮沒有什麽特別的感情。
登場：20集 拿破侖教頭
聲優：龍田直樹
使用卡組：玩具軍隊卡組
主力怪獸：玩具皇帝
臺詞：說話結尾帶有「といえます」（是也）
總是和庫洛諾斯教授作對，其實不管是決鬥水準還是思想境界，兩個人都是壹個級別。
（註：這個人物是對歷史人物拿破侖·波拿巴的惡搞）
初登場：53集 斎王琢磨
聲優：子安武人
卡組：秘儀之力卡組
決鬥類型：預知未來型
主力怪獸：秘儀之力EX-光之支配者 秘儀之力EX-暗之支配者 壹個擁有預知未來能力的人。隨時玩著他的塔羅牌。擁有迷惑人心的能力，並使用那種能力創辦了光之結社，成為了壹代反派。後來因為光之波動而產生邪惡的第二人格，以邪惡的第二人格的消滅而恢復，自此也是十代的夥伴。DARKNESS篇被TureMan利用對於妹妹的關愛去襲擊十代。
初登場：53集 加納·馬爾登
聲優：吉田麻子
宿舍：太陽·黃 1年
歐貝利斯克·藍
害羞的新生。真實身份是拿破侖教頭的兒子。在尤貝爾篇被尤貝爾控制。最後經過十代的努力成功得救。
初登場：106集 眼鏡蛇教授
聲優：高冢正也
出身校：決鬥學院西校教授
使用卡組：毒蛇卡組
主力怪獸：毒蛇王 維諾米農、毒蛇神 維諾米農納加
從西校請來的特別講師。因為兒子死於意外，被尤貝爾利用心中對於兒子的思念而成為尤貝爾的棋子。從西校來到本校後大力推崇“死亡決鬥”，讓大家佩戴幫助尤貝爾收集能量的護腕。在被十代擊敗後，陷入了尤貝爾提供的幻覺，被誘導跳崖從而死亡。
初登場：106集 亞門加勒姆
聲優：峰暢也
出身校：決鬥學院東校3年生
使用卡組：雲魔物卡組/埃及使者卡組
加勒姆財閥（壹個遠遠超越萬丈目財閥的大企業集團）董事長的養子，大智慧的哲學家類型，似乎僅僅通過目光接觸就能看透壹些什麽。被尤貝爾利用對於愛人的關愛而成為尤貝爾的棋子，作為內應存在於主角集團。試圖在異次元稱王，卻敗給了尤貝爾，之後下落不明。
初登場：106集 奧斯辛奧布賴恩
聲優：川本成
出身校：決鬥學院西校3年生
使用卡組：火山卡組
沈著冷靜制訂作戰方案的頭腦，日日鍛煉不會怠慢的寡默的戰士。和眼鏡蛇教授同壹個學校。在決鬥中成為了十代的朋友。在尤貝爾篇，為了解救成為霸王的十代犧牲。在Darkness篇調查Darkness的事情。十分成熟可靠的人，但是他的長處不包括“熱血勇敢”。
初登場：106集 吉姆·克勞戴爾·庫克
聲優：巖橋直哉
出身校：決鬥學院南校3年生
使用卡組：化石卡組
決鬥類型：全部怪獸都變成化石型
熱愛地質學和考古學。親昵地稱自己的寵物鱷魚卡蓮是家族成員。決鬥中成為十代的朋友。被繃帶遮起來的右眼實際上是壹塊擁有進入他人內心的力量的紅寶石。在尤貝爾篇，為了拯救霸王十代，與其決鬥。壹個獻身給大地的人，熱血狂放，不拘小節。
登場：106集 尤貝爾
聲優：鶴弘美、江川央生
使用卡組：尤貝爾卡組
主力怪獸：尤貝爾、尤貝爾-被憎惡的騎士、尤貝爾-極度悲傷的魔龍
十代前世的愛人。十代前世——霸王華年早逝後，把自己改造為精靈，壹路保護著霸王的靈魂。認同“相愛相殺”，認為互相給予痛苦是相愛的表現。因此經常傷害十代的朋友，以為這樣是保護十代。之後十代把尤貝爾的卡送進宇宙，想把它改造，卻改造失敗。之後恨著十代，想傷害十代，讓他感到自己的愛。擁有心計，懂得利用人內心的黑暗和訴求來讓別人成為自己的棋子。後來被十代通過「超融合」的卡片吸收，與十代的靈魂融合。從此跟隨著十代，保護著十代，跟十代壹起經歷風雨。
初登場：113集、130集（真身出現） 藤原優介
宿舍：歐貝利斯克克·藍 3年（留級）
使用卡組：凈界卡組
原來的他是決鬥學校三傑之壹，與天上院吹雪、丸藤亮齊名，也和天上院吹雪是摯友。委身Darkness後獲得了抹除某個人的存在痕跡以及讓時光倒流的能力。因為委身於Darkness，便把自己從大家的記憶中抹除，從而成為Darkness篇的準BOSS。被十代擊敗後從Darkness中脫身。
初登場：第157集DARKNESS（黑暗魔王）
使用卡組：暗冥卡組
初登場：178集
鮫島校長（聲優：巖崎征實）
使用電子流牌組。決鬥學院校長，電子流的師傅。
大德寺老師（聲優：山口勝平）
黑暗道具“書本”使用煉金術牌組，特性是除外怪獸。王牌是“三重赫利歐斯”。學院教授，負責“煉金術”課程。歐西裏斯紅的宿舍負責人，成靈後由法老代替。是煉金術師，為了尋找賢者之石而不幸感染絕癥。來日不多的他為了延續性命，以人工方式做出活體並將自己的靈魂轉移，但因不是自己本身的身體所以無法支撐太久。看到十代便察覺其戰鬥才能與煉金術師的才能(指融合)，最後在肉體快要崩壞之前以決鬥的方式教育十代，敗北後將拯救影丸的希望與自己做出的“賢者之石”卡片交給十代後化為灰燼，靈魂卻在投胎前被法老吃下肚子。大德寺偶爾會從法老肚子跑出來幫助十代，十代畢業後，靈魂跟著十代壹起旅行。
影丸理事長（聲優：神奈延年）
學院理事長。三幻魔篇章的BOSS，SEVEN的幕後主使，目的是要回復年輕。黑暗道具“戒指”將不知道從何處得來的黑暗道具交到SEVENSTAR手上，讓他們獲得黑暗力量。
齋王美壽知（聲優：櫻井智）
齋王琢磨的妹妹。
DD（聲優：井上和彥）
世界冠軍。曾殺害艾德的父親,持有究極的D-HERO 血魔-D,但敗給艾德後死亡。
泰坦（聲優：若本規夫）
庫洛諾斯請來的黑暗決鬥者，使用黑暗卡組。也是七星之壹，黑暗道具是面具，最終被黑暗吞噬。
卡繆拉（聲優：入繪加奈子）
七星之壹，黑暗道具是項圈，擁有‘‘幻魔之門’‘，失敗後靈魂被幻魔之門接收。
霸王十代
霸王軍首領，真實身份是本作男主角——遊城十代，原因是因為同伴壹個壹個死亡(實際上是被關在時空夾縫)，自責的十代被心中的黑暗：霸王完全控制（黑化），他的性格和遊城十代有著天翻地覆的差距，遊城十代是正義善良，霸王十代是冷酷，崇向力量，企圖殺掉異世界的所有決鬥者，變成強者，統治異世界（按某種意義上說霸王十代其實是反派），若不是因為吉姆和歐布萊恩的犧牲的話，那十代還會繼續制造殺戮。使用將元素(E - Element)英雄惡魔化變成的邪心(E - Evil)英雄牌組，融合怪獸的能力也大幅提升。王牌卡是“超融合”，可以將對方場上的怪獸也作為融合素材，並無法對此發動反擊效果。 註：《遊戲王GX》故事開始時的時間為暗遊戲回到冥界的8年後
武藤遊戲
出場集數（表）：1、179、180
出場集數（暗）：180
海馬瀨人
出場集數：35、62、76
貝卡斯·J·克羅佛多
出場集數：50、85、92、97、107、120、131
武藤雙六
出場集數：75、76、77、78、79
黑魔導女孩（精靈）
出場集數：42
迷宮兄弟
出場集數：10、11
磯野（海馬瀨人的部下）
出場集數：76
此外城之內克也、海馬圭平等角色曾出現在回憶畫面中，無臺詞。