在《辐射4》中，存在多个角色可以成为玩家的伙伴，以下是其中一部分主要人物的介绍：
主角：
游戏的主角，一个在核战争过后苏醒的人，在探索世界中寻找自己的儿子。
史都菲尔德：
主角的伙伴，保护着主角的家庭，同时还是一名机器人。
哈德：
一个吸血鬼，有着独特的能力和外贸，也是钢铁城市的引导者。
丹斯：
一名重型装甲士兵，负责与超级变种人作战。
派普：
中期加入的伙伴，位于钻石城门口，是当地的记者，擅长说服和发现新地点。
普雷斯敦：
玩家第三个碰到的伙伴，是义勇军仅存的领导者，会在正常剧情路线下第一个村落的博物馆碰到。
麦奎迪：
在芳邻镇碰到，身份像是手脚不干净的佣兵，练满V.A.T.S的瞄头命中率+20%。
壮壮：
未详细描述，但为男性角色。
凯特：
一名活跃于战区的角斗士，同时也是主角潜在的队友，有着坏脾气以及吸毒问题。
布莱克·维克托：
半机械人战士，曾经是一个普通的矿工，事故中失去手臂后被修复。
