Los personajes recurrentes de la serie son sus dos protagonistas, Mortadelo y Filemón, que son los que le dan nombre, y otros miembros de la T.I.A. (Técnicos de Investigación Aeroterráquea), como El Súper, su jefe; la secretaria de éste, de nombre Ofelia y el científico de la organización, el profesor Bacterio. Pueden destacarse, de todos modos, otra serie de personajes con mucha menos tradición, incluyendo la peculiar galería de villanos.
