《神偷奶爸》中的角色包括：
格魯(Gru)。故事的主角，曾因偷走月亮而聞名，是一個大壞蛋，但實際上本性不壞。格魯收養了三個孤兒——艾格尼絲、伊迪絲和瑪戈，並與他的老搭檔納瓦利歐博士一起生活。
露西(Lucy Wilde)。格魯的現任妻子，曾是AVL特工，具有強烈的好奇心和格鬥技能。
艾格尼絲(Agnes)。三個孩子中最小的一個，非常喜歡獨角獸，睡前需要聽格魯講故事。
伊迪絲(Edith)。一個調皮搗蛋的孩子，具有女漢子潛質，好奇心強，經常闖禍。
瑪戈(Margo)。三個女孩中年齡最大的一個，擔任大姐姐的角色，比較有智慧。
小黃人(Minions)。電影中的主要喜劇元素，是一群膠囊狀的小型黃色生物。
此外，電影中還有其他角色，如格魯的母親、其他小黃人成員等。