この記事では「きかんしゃトーマス」声優さんの一覧をまとめました。現在テレビ放送されているNHK Eテレ（第23期）の出演声優が基本となります。そのキャラクターがまだ第23期に登場していない場合は、22期、21期と遡って紹介します。
TV版に登場するキャラクターの声優陣
| トーマス | 比嘉久美子 |
| エドワード | 佐々木望 |
| ヘンリー | 金丸淳一 |
| ゴードン | 三宅健太 |
| ジェームス | 江原正士 |
| パーシー | 神代知衣 |
| トビー | 坪井智浩 |
| アニー | 吉岡さくら |
| クララベル | 吉岡さくら |
| ヘンリエッタ | 根本圭子 |
| トップハム・ハット卿 | 田中完 |
| ハロルド | 羽多野渉 |
| クランキー | 黒田崇矢 |
| アシマ | 石井未紗 |
| ラジブ | 小田柿悠太 |
| ヨンバオ | 佐々木啓夫 |
| ニア | 青山吉能 |
| レベッカ | 坂口候一 |
| ラウル | 田尻浩章 |
| ジーナ | 根本圭子 |
長編アニメ（映画版）に登場するキャラクターの声優陣
こちらでは映画版に登場した主なキャラクターの声優さんを紹介します。ただし、TV版によく出演するキャラクターについては、上記TV版のリストに掲載しています。
おいでよ!未来の発明ショー!
| ケンジ | 賀来賢人 |
| サニー | 後藤淳平 |
チャオ!とんでうたってディスカバリー!!
| ロレンツォ | 川島明 |
| ペッペ | 田村裕 |
| エスター | 内山茉莉 |
| ブレンダ | 織江珠生 |
| ステファノ | 祐仙勇 |
Go!Go!地球まるごとアドベンチャー
| ボゥ | 樫井笙人 |
| クワク | 三宅健太 |
