- Sergent-détective Barney Miller (joué par Hal Linden) :Le chef sarcastique et pondéré du 12e arrondissement de Greenwich Village, à New York.
- Détective Fish (joué par Abe Vigoda) :Un détective vétéran fatigué et pessimiste, connu pour son esprit sec et sa vision cynique de la vie.
- Détective Ron Harris (joué par Ron Glass) :Un jeune détective afro-américain idéaliste et désireux de faire ses preuves.
- Détective Wojciehowicz (joué par Max Gail) :Un détective streetwise et souvent comique d'origine polonaise connu pour son amour des jeux de mots et des malapropismes.
- Officier Nick Yemana (joué par Jack Soo) :Un officier américano-japonais sympathique et compatissant qui fait office de sergent de bureau.
- Sergent Dietrich (joué par Steve Landesberg) :Un officier supérieur maladroit et peu sûr de lui qui crée souvent plus de problèmes qu'il n'en résout.
- Lieutenant Scanlon (joué par George Murdock) :Le commandant strict et pragmatique du 12e commissariat qui se heurte occasionnellement à Miller.
- Officier Carl Levitt (joué par Ron Carey) :Un jeune officier enthousiaste qui rejoint le commissariat au cours des saisons suivantes.
Ces personnages constituent le casting d'ensemble de "Barney Miller", avec leurs interactions et leur dynamique à l'origine des situations comiques et des intrigues de la série.