Personnages principaux :
* Sherlock Holmes : Le brillant détective, réputé pour son raisonnement déductif et ses capacités d'observation.
* Dr. John H. Watson : Ami fidèle et chroniqueur de Holmes, servant souvent de point de vue au lecteur.
* Marie Morstan : Une jeune femme qui cherche des informations sur la disparition de son père et le mystérieux "Signe des Quatre" qu'elle reçoit.
* Jonathan Small : Le méchant, mais finalement tragique, cerveau derrière le vol du trésor d'Agra et du « Signe des Quatre ».
* Thaddeus Sholto : L'ancien partenaire criminel de Jonathan Small, qui hérite d'une partie du trésor d'Agra. Il est assassiné avant le début de l'histoire.
* Athelney Jones : Un détective de Scotland Yard, souvent ridiculisé par Holmes pour son approche trop méthodique et moins intuitive.
Autres personnages importants :
* Mme. Hudson : La propriétaire du 221B Baker Street, où résident Holmes et Watson.
* La tribu Tonga : Un groupe d'indigènes des îles Andaman, fidèles à Jonathan Small et utilisés pour réaliser ses plans.
* Le "Signe des Quatre" : Nom donné à quatre objets uniques :une épingle en argent, une petite boîte décorée, un morceau de tuyau en plomb et un collier de chien. Ces objets sont associés au vol du trésor d'Agra.
Personnages secondaires :
* Barthélemy Sholto : Le frère de Thaddeus, qui hérite d'une partie du trésor d'Agra et devient une cible pour Jonathan Small.
* Mme. Sholto : La mère de Thaddeus et Bartholomew, qui s'inquiète pour leur sécurité.
* Mme. Morstan (la mère de Marie) : Une femme qui était autrefois amoureuse de Thaddeus Sholto et qui est décédée dans des circonstances mystérieuses.
* Inspecteur Bradstreet : Un inspecteur de Scotland Yard qui travaille avec Athelney Jones.
Il est important de se rappeler que même si l'histoire se concentre principalement sur les personnages principaux, de nombreux personnages secondaires ajoutent des couches à l'intrigue et contribuent à l'atmosphère générale du roman.