《苍翼混沌效应》共有12个可玩角色，其中包括6个原创角色和6个来自《碧蓝幻想》的角色。

原创角色包括地球卫士熙熙、组织头目德莉莎、机械家族的继承人“夜雪”，同为机械家族的天才少女“玲珑”，客串自《绯红艳阳曲》的小萝莉“朱诺”以及虽然外表是黑猫但实际上是少女的“乐园·多丽丝”。其中，每个角色都拥有独特的技能和属性，玩家可根据自己的喜好进行选择。

而来自《碧蓝幻想》的角色则包括格兰蒂亚、猫宫诗乃、萨拉、格瑞姆尼尔、海伦娜和艾蕾西娅，他们也将为游戏增添更多色彩。