《痞子英雄》中的女主角名为陈琳，由陈意涵扮演。陈琳是一位26岁的警官，刚从北区分局转到南区分局的特勤重案组。她以躲子弹、直觉和莫名奇妙的线报破案，破案率极高。她驾驶跑车，穿名牌，还喜欢泡辣妹，但这并不符合她警察的身份。表面上她对一切显得无所谓，但实际上，‘痞’只是她用来掩饰内心真实情感的伪装。陈琳还是一位黑社会最大帮派三联会会长的千金，22岁。大学毕业后，她选择到处打工兼职，外表看起来像一个美丽的瓷娃娃，但其实她内心是一只迅猛龙。她直率、讲义气，爱打抱不平，如果有人违背她的原则，她就会用柔道教训对方。赵又廷饰演的吴英雄是南区分局特勤重案组的警官，26岁。他正义感过强，每次追捕犯罪分子时，往往不小心就撞车跳楼。他黑白分明，是非正义分明，是同僚心目中的英雄，但组长级的长官们却认为他是疯子。张钧甯饰演的蓝西英是南区分局的鉴识官，26岁。她智商超群，擅长法医学，冷静理性，善于分析。尽管她外表清秀，但她经常身处阴暗的实验室中，她对尸体无所畏惧，这源于她想助人的善心。重案特勤组组长陈俊麟由汤志伟饰演，他擅长抢功劳出风头，但并不是破案高手。痞子陈在天和英雄吴英雄被分在一组，这对组长来说是一大麻烦。三联会会长，绰号‘老头’，由秦沛饰演，他拥有强大的权力和势力，行事风格威严凶狠。他的妻子已去世，陈琳是他唯一的宝贝女儿。三联会南区堂主大雁由那维勋饰演，他沉默寡言，对会长忠诚。国际刑警雷慕纱由隋棠饰演，她外型美艳，精通六国语言，为了追查珠宝商之死，她来到本国与痞子和英雄一起工作。
