衛宮士郎（えみや しろう）
声優：杉山紀彰（幼少：野田順子）
身長：167cm 体重：58kg
イメージカラー：赤銅
ダーラン サフィ サウンド サイド バング レウイ ルンペン レバノン ブラック シード バレー ソフトダ ロッシュ メロン シャーリ おおばなさ クリーン きゅうせき ケマン カイドウ くしびき ハーフ フェア ビリティ ユーエ モッツ ルヒル ヒューズ ライダー 幸福 リンクス マチン ユッケ スリラー YELLOW テレカ ゲート セッション 風の足跡 オンシ 艶姿 検索ジム バースト テレフ ハック プライ ダバード ワクシニア オーバ モンテ
特技：ガラクタいじり、家庭料理
好きなもの：家庭料理 苦手なもの：言峰綺礼
主人公。穂群原（ほむらばら）学園2年C組に在籍。口癖は「なんでさ」。
10年前に冬木市で起きた大火災の唯一の生存者。その際、魔術師である衛宮切嗣（後述）に助け出され、養子として引き取られる。切嗣に命を救われたこと、そして助かったのが自分一人であることが非常に強烈な心象として残っており、切嗣への憧れから、正義の味方となってみんなを救い、幸せにするという理想を本気で追いかけている。養父からの『借り物の理想』を追いかけて正義の味方を目指し、人助けのためなら自らを省みないその生き方は、シナリオ原作者の表現によれば「一生懸命人間のふりをしているロボット」あるいは「人間になろうとしているロボット」。言峰綺礼（後述）が先天的な異常者であるとすれば、彼は冬木大火災が元で人生が狂った後天的異常者である。
元弓道部員（現在は退部）であり、その腕は文字通り百発百中であったという。人助けが生き甲斐であり、他人から頼まれたことに対して基本的に嫌と言わない（言えないのではなく）ため、都合よく利用されることも多い。得意とするのは物を修理することと、料理。
運命のその夜、サーヴァント同士の戦いを偶然目撃してしまったために殺されそうになった彼は、突然現れたセイバーに窮地を救われ、以後彼女のマスターとして聖杯戦争に参加することになる。
養父に無理に頼み込んで魔術の指導を受け、今も欠かさず鍛錬を続けてはいるものの、本来魔術師の家系ではない上、養父亡き今となっては完全な独学であり、初歩的な（ただし、極めるのは至難とされる）「強化」（物体に魔力を通し、その物体がもともと持っている性質を強化する魔術）しか使うことができず、しかも成功率は低い。物体の構造を把握することにかけては一流だが、その才能は魔術師にはあまり役に立たない類のもの。
魔術師としては知識も技量も半人前の彼だが、「強化」よりも遙かに高度な「投影」（イメージを元に、魔力で一時的に物体を作り出す魔術）を容易にこなし、さらに「投影」した物体がいつまでも消えないなど、特定の魔術に関しては普通の魔術師にはありえない奇特な才能を発揮する。これは彼の体が、術者の心象風景によって世界そのものを塗り潰す「固有結界」[9]と呼ばれる大魔術に特化した異端であるため。切嗣も凜も彼の使う魔術の異常さには気づいていながら、その正体を見極めることまではできず、彼を的確に指導することができなかったほどである。彼の固有結界「無限の剣製（アンリミテッドブレイドワークス）」[10]は「視認した剣の構成や本質を捉え、複製し貯蔵する」という能力を持つ。彼が普段用いている魔術や、物体の構造の把握、結界の存在に敏感であることなどは全て、そこから漏れ出た副産物に過ぎない。特に投影に関しては、固有結界内から引き出しているため、通常の魔術師の用いる投影とは厳密に言って全く異なるものである。ただし、士郎に投影できるのは武器、それも剣に限られ、近代兵器や機械は外見だけで中身が伴わない。鎧や盾など防具などに関しては瞬間的な効果で代償も大きい。なお、作品時点では魔術師として未熟なため、自力で固有結界を展開することはできない。また固有結界は彼が命の危機に瀕すると、自覚がないまま体内で暴走を始め、本編中でも何度か傷口から剣が見えたという描写がある。最悪の場合、無数の剣を生み出して体の内部から彼を串刺しにし、命を奪うこともある。
彼は知らなかったが、切嗣に命を救われた際、体内にエクスカリバーの鞘である結界宝具「全て遠き理想郷（アヴァロン）」を埋め込まれており、それが縁となってセイバーが召喚された。セイバーと契約、あるいはそれに準ずる関係にある限り、宝具の恩恵によってほぼ致命傷に近い傷からでも回復できる。
セイバー
声優：川澄綾子
身長：154cm 体重：42kg スリーサイズ：B73/W53/H76（cm）
誕生日：不明 血液型：不明
イメージカラー：青
好きな物：きめ細かい食事 嫌いなもの：大雑把な食事、装飾過多
属性：秩序・善
本作のヒロインの一人。士郎と契約した剣士の英霊。外見は美しく華奢な少女だが、最もバランスが良く優秀と謳われるサーヴァント「セイバー」のクラスに召喚されたほどの英雄。ただし、未熟なマスターである士郎との契約が原因で魔力の供給が十分ではなく、思うままに力を振るえずにいる。性格は良く言えば実直で生真面目だが、悪く言えば融通の利かない頑固、そして負けず嫌い。凛とした表情を滅多に崩さないが、怒ると怖い。その一方で時折、年相応の少女らしさを見せることもある。
見かけによらずかなりの大食いであり（本人曰く「魔力の供給不足を補うため」とのことだが、食へのそのこだわりようを見れば明らかにそれだけではない）、またの名を「腹ペコ王」。
人気投票では第1回、第2回共に1位に輝いた。
正体は世界的に有名なイングランドの伝説的英雄、アーサー王。作品中の設定では、選定の剣を岩から引き抜いた「アルトリア」という少女が性別を男と偽って「アーサー」を名乗り、王になったとされる。肉体の成長はその瞬間から止まってしまった。国のために身を捧げるも結局国を護ることができなかった後悔から、自分は王にふさわしい器ではなかったと感じ、新たに王の選定をやり直すために聖杯を求めている。
実は彼女は他の英霊達と違ってまだ死んでおらず、死の寸前で「聖杯を手にすること」を求めて世界と契約し、生きている状態のまま様々な時空間に呼び出されている。聖杯を手にし、願いを叶えた暁には本来の時間に戻り、そのまま死を迎えてはじめて正式に英霊となることになるが、現時点ではまだ霊体化することができない。
既に生前の時点で、選定の剣「勝利すべき黄金の剣（カリバーン）」は折れてしまっており、また、あらゆる物理干渉や魔法すらも遮断し、傷や病、老化をも癒す結界宝具「全て遠き理想郷（アヴァロン）」も彼女の手元から失われてしまっているが、サーヴァントとしての彼女は、風を纏わせ武器を透明化することで間合いを測らせない第二の鞘「風王結界（インビジブル・エア）」、使用者の魔力を“光”に変換し究極の斬撃として放つ聖剣「約束された勝利の剣（エクスカリバー）」といった二つの宝具を持つ。また髪結の精霊キューティクル、メデュラなどの多数の精霊の加護を得ている。
前回・第四次聖杯戦争でも切嗣によって「セイバー」として呼び出されている。その際の活躍については『Fate/Zero』を参照。
"Heaven's Feel"シナリオでは中盤以降容姿も属性も完全に変貌し、俗に「黒セイバー」と呼ばれる半ば殺人マシーンじみた強敵として士郎の前に立ちふさがる。ステータス画面では明らかに別人として扱われており、存在しないはずの8人目以降のサーヴァントのうち10人目とする解釈も可能である。
遠坂凛（とおさか りん）
声優：植田佳奈
身長：159cm 体重：47kg スリーサイズ：B77/W57/H80(cm)
誕生日：2月4日 血液型：O型
イメージカラー：赤
特技：あらゆることをそつなくこなしながら、ここ一番では必ず失敗する
好きなもの：宝石磨き 苦手なもの：電子機器全般、突発的なアクシデント
本作のヒロインの一人。士郎と同じ穂群原学園（2年A組）に通う女生徒で、魔術師。アーチャーのマスター。亡き父・遠坂時臣（とおさか ときおみ）の遺志を継いで聖杯戦争に臨む。家訓「常に優雅たれ」を実践する。学校では男女問わず絶大な人気を誇る美少女であり、優等生を演じているが、その本性は士郎によれば、「あかいあくま」。アベレージ・ワンと呼ばれる五大元素使いの魔術師として高い実力を誇るも、肝心な所で凡ミスをする悪癖（先祖代々遺伝らしい）がある。相手を指差すことで人を呪う北欧の魔術「ガンド」を得意とする。
料理の腕前は、少なくとも得意の中華料理に関してなら士郎より上。趣味は士郎弄りと宝石磨き。寝起きはかなり悪い。遠坂の魔術の性質上、高価な宝石を多用する必要があるため、見た目とは裏腹にお金に細かい。士郎と共同戦線を張り、彼の魔術を指導するため衛宮邸に居候するが、家主の士郎よりも権力を振るう。プライドの高さゆえに誤魔化しているが、実はかなりお人好しな性格である。
人気投票では第1回、第2回共に2位に入った。
間桐桜（まとう さくら）
声優：下屋則子
身長：156cm 体重：46kg スリーサイズ：B85/W56/H87（cm）
誕生日：3月2日 血液型：O型
イメージカラー：桜
特技：家事全般、マッサージ
好きなもの：甘いもの、怪談 苦手なもの：体育、体重計
本作のヒロインの一人。間桐慎二の妹。穂群原学園に通う士郎の1年後輩で、士郎にとっても妹のような存在。弓道部所属。穏やかな性格の美少女。ある出来事をきっかけに、1年ほど前から毎日士郎の家に朝食と夕食を作りに来ている。以前は暗い雰囲気だったが、士郎や大河の影響で随分と明るくなり、笑顔を見せるようになった。今や洋食に関しては料理の師である士郎よりも上。士郎は気付いていないが、彼のことを恋い慕っている。聖杯戦争や魔術師に関しては何も知らない、一般人のはずである。人気投票第1回は6位、第2回は5位と3人のヒロインの中では人気が低い。
実は彼女も魔術師であり、ライダーの正式なマスターである。さらに彼女は遠坂凛の実の妹で、旧姓は遠坂桜。幼い頃間桐の家に、養女として迎えられている。姉である凛に対しては憧れと同時に、強いコンプレックスを感じている。元々聖杯戦争に関わる意志が無かったため、最初の2つのルートではマスターとしての権利を最後まで義兄の慎二に委ねている。
身体に合わない間桐の魔術に無理矢理馴染ませるべく、長年に渡り、蟲による凌辱という形で調整を受け続けてきた。そのため、元は凛と同じだった髪や瞳の色が一変するほど体質が変化し、魔術師の精液を定期的に摂取しないと胎内に巣食う蟲が疼くようになってしまう。
前回の聖杯の破片から作られた刻印蟲を心臓に植え付けられているため、今回の聖杯戦争におけるもう1つの聖杯でもある。桜ルートにおいては、第三次聖杯戦争の時から大聖杯内に留まる復讐者（アヴェンジャー）のサーヴァント、この世全ての悪（アンリマユ）との契約の影響で人格まで変貌した禍々しい姿（俗に「黒桜」と呼ばれる）となり、無関係な冬木の一般市民を多数殺害した。
サーヴァント
アーチャー
声優：諏訪部順一
身長：187cm 体重：78kg
イメージカラー：赤
特技：ガラクタいじり、家事全般
好きなもの：家事全般（本人は否定） 苦手なもの：正義の味方
属性：中立・中庸
凛と契約した弓兵の英霊。キザで皮肉屋で現実主義者だが、根底の部分ではお人好し。弓兵のクラスでありながら弓よりも二本一対の陰陽の夫婦剣「干将・莫耶（かんしょう・ばくや）」による白兵戦を好む。乱暴な召喚のせいで記憶が混乱し自分が何者か分からないと言い張り、マスターである凛もその真名を知らない。特技は家事全般。士郎を個人的に敵視しているようだが、その一方で彼に対して的確な助言を送ることもある。男性キャラの中では最高人気を誇り、人気投票では第1回、第2回共に3位に入った。
辿ってきた数奇な人生を語るかのような、その背中が印象的な漢（おとこ）。実際、『Fate/stay night』の半分は彼の物語であるとも言える。
今回の聖杯戦争で唯一、未来から召喚された英霊。その真名は「エミヤ」、すなわち未来の世界において死すべき運命にあった百人を救うため世界と契約し、奇跡の代償として英雄化した衛宮士郎その人。優れた才能を持たない彼が、それでも自分の理想を貫き通し、厳しい修練と戦いをただひたすら耐え抜いて正義の味方に成ろうとした、そのなれの果て。皮膚や髪の色が作中時点の衛宮士郎と異なるのは固有結界の魔術による反動である。
理想を追い続けたその生涯は報われることなく、彼は自分が助けた相手からの裏切りによって命を落とす。それでも誰一人恨まなかった彼は、死後にその魂を英霊としてまで、正義の味方になることだけをただ一途に望んだが、英霊としての彼に与えられた役割は、自分が救うことを願った人々を虐殺することで人類全体を破滅から救う『守護者』[11]であった。拒むこともできず永遠に虐殺を繰り返すしかなく、さらにはそれを通して人々の醜い面を延々と見せつけられた結果、彼の信念もついには摩耗し、抱き続けた理想に絶望して、それが生前の自分の生き方への憎悪となって表れ、八つ当たりと相まって過去の自分の抹殺による自身の消滅を願うようになる。
召喚の触媒になったのは凛が父親から譲り受けた宝石のペンダント。凛が士郎の命を救うために用いたそれを彼は生涯大切に持ち続けていたため、召喚者である凛との縁となった。
錬鉄の英雄。今回の聖杯戦争において、未来の英霊である彼は知名度による恩恵がないという一番不利な立場だが、鍛え上げた戦闘術と、宝具として扱われるまでになった固有結界「無限の剣製（アンリミテッドブレイドワークス）」[10]を自在に操ることで戦う。彼の「投影」では幅広くさまざまな種類の物体を複製することが可能であり、その範囲についてのはっきりとした描写や説明は無いものの、Fate/hollow ataraxiaの作中では複雑な機械を投影している場面もある。武具の精密な複製はもちろんのこと、複製した武具を「強化」したり、形状変化させて「矢」として射たり、宿った意思、経験、記憶を読み取って、本来の持ち主の技量までも複製（再現）することができ、本来は担い手にしかできないはずの宝具の「真名開放」も可能である。代えの効く投影宝具であることを利用し、宝具をあえて破壊することでその魔力を爆発的に解放する「壊れた幻想（ブロークン・ファンタズム）」も躊躇いなく使用することができる。これらの能力のゆえに、後述する「黄金のサーヴァント」ことギルガメッシュは彼を「贋作者（フェイカー）」と蔑む。
大抵の武器では傷すらつかないサーヴァントにとって、彼の固有結界の能力自体は大した脅威ではない。単純に相手の宝具や技量を複製しただけでは、それを極限まで使いこなす本来の「担い手」に及ばないためである。つまり、他の英霊の宝具を記憶し、それらを効果的に運用することで他のサーヴァントに対抗し得る能力となる。ただしギルガメッシュに対しては、いくつもの利点を生かすことで常に先手を取ることができるため、天敵となり得る。
彼を象徴する赤い外套はある聖人の聖骸布から作られた概念武装[12]で、外敵ではなく外界からの守りである。
バーサーカー
声優：西前忠久
身長：253cm 体重：311kg
誕生日：不明 血液型：不明
イメージカラー:鉛
特技：狂化している為なし
好きなもの：狂化している為なし 苦手なもの：狂化している為なし
属性：混沌・狂
イリヤスフィールと契約した狂戦士の英霊。身の丈2m半ばを越える巨漢。巨大な岩の剣を軽々と振り回す。セイバーが最優のサーヴァントなら、バーサーカーは最強のサーヴァントと評される。バーサーカーのクラスの固有スキルである「狂化」により、理性や一部の技術を失う代償に能力が引き上げられており、その破壊力は圧倒的。本来バーサーカーのクラスは制御や維持の難しさから、「弱い」英霊を狂化し能力を高めて使役するのが普通だが、今回のバーサーカーは元の英霊としての格も非常に高いため、まさに手のつけられない怪物となっている。狂化してなおマスターであるイリヤを護ろうとする姿勢が見られる。
正体はギリシャ神話における大英雄・ヘラクレス。神の祝福（または呪い）によって肉体そのものが常時発動型宝具「十二の試練（ゴッド・ハンド）」と化しており、Aランクに満たない純度の攻撃を無効化するとともに、十一回までの自動蘇生を行うことができる。
なお、英霊ヘラクレスにはキャスター以外の全てのクラスに該当する資質があり、バーサーカー以外のクラスだった場合には「十二の試練」に加えて、状況・対象によってカタチを変える秘技の宝具「射殺す百頭（ナインライブズ）」も用いる。
ランサー
声優：神奈延年
身長：185cm 体重：70kg
イメージカラー：青
特技：魚釣り、素潜り、山登り
好きなもの：気の強い女、無茶な約束 苦手なもの：回りくどい方針、裏切り
属性：秩序・中庸
槍兵の英霊。高い瞬発力と白兵戦の能力を備え、紅い魔槍を持つ。マスターから偵察任務を命じられており、主に単独で行動する。根は実直で、口は悪いが己の信念と忠義を重んじる英霊らしい英霊と言える。その漢（おとこ）らしい行動やさっぱりとした気質、セイバールート及び凛ルートにおける最期の姿から一部のファンから「兄貴」と呼ばれる。物語の始まりにおいて、戦いを目撃した一般人として士郎を殺そうとした。
正体はケルト神話における大英雄で、アイルランドの光の皇子・クー・フーリン。死力を尽くした戦いを求めて召喚に応じた。彼の本来のマスター（バゼット・フラガ・マクレミッツ）は言峰綺礼に騙し討ちされて令呪を奪われ生死不明になっており、現在のマスターは綺礼である。令呪により、主の鞍替えの賛同と、「お前は全員と戦え。だが倒すな。一度目の相手からは必ず生還しろ」と命じられているため、全力で戦いえた機会は全ルートを通して一度だけである。
宝具は、必中必殺の呪いの槍を使用して因果を逆転し「敵の心臓に命中している」という事実を作った後に攻撃を放つ対人宝具「刺し穿つ死棘の槍（ゲイ・ボルク）」と、この槍の呪いの力を最大解放し投擲して使用する対軍宝具「突き穿つ死翔の槍（ゲイ・ボルク）」。魔術にも秀で、18の原初のルーンを習得しているが、直接的な戦闘を好むため、使用することは稀である。
ライダー
声優：浅川悠
身長：172cm 体重：57kg スリーサイズ：B88/W56/H84（cm）
誕生日：不明 血液型：不明
イメージカラー：黒
特技：乗馬、軽業、ストーカー
好きなもの：お酒、読書、蛇 苦手なもの：鏡、身長測定
属性：混沌・善
騎兵の英霊。女性の英霊で、その名の通り高い騎乗能力と機動力を持つうえに、豊富な宝具を用いる。常に目隠しを装着しており、鎖鎌に似た武器を装備している。長身で女神にも例えられる妖艶な美貌と、それに似つかわしくない意外な性格のために人気は高く、専用ルートがないにも関わらず人気投票では第1回、第2回共に4位に入る健闘を見せた。
正体はギリシャ神話に登場するゴルゴン3姉妹の末妹・メドゥーサ。石化の魔眼「キュベレイ」を有するが、普段は、強力な幻術結界であると同時に相手の能力発露を封じる対人宝具「自己封印・暗黒神殿（ブレーカー・ゴルゴーン）」によって自ら封じている。その他に、内部の人間を溶解し魔力として使用者に還元する赤い結界を張る対軍宝具「他者封印・鮮血神殿（ブラッドフォート・アンドロメダ）」と、幻想種をも御して能力を向上させる「騎英の手綱（ベルレフォーン）」の全部で3つの宝具を持つ。また彼女の仔とも言える天馬を血の魔法陣から召喚し、騎乗することで戦う。
周囲の悪意による被害者であるゆえに次第に怪物へと歪んでゆく、という点で自分と近い境遇にある桜（これは偶然ではなく、触媒を用いずに召喚した場合は特に召喚者に近い英霊が選ばれるため）のことを常に思いやり、彼女の運命を案じている。
キャスター
声優：田中敦子
身長：163cm 体重：51kg スリーサイズ：B82/W57/H84（cm）
誕生日：不明 血液型：不明
イメージカラー：紫
特技：奸計、模型作り
好きなもの：寡黙で誠実な人、可愛らしい服と少女 苦手なもの：筋肉ダルマ
属性：中立・悪
魔術師の英霊。女性の英霊で、魔法こそ習得していないものの、魔法に近いレベルの神代の超高等魔術を平然と扱い、魔術師としての能力は魔法使いと同等、もしくは上回るというレベル。しかし大抵のサーヴァント、特に三騎士のクラスに召喚されたものは対魔力を備えているため、魔術が主な攻撃手段となるキャスターは全サーヴァント中最弱とも言われる。そのため、策略を巡らして着実に力を蓄えている。
正体はギリシャ神話に登場する裏切りの魔女・メディア。宝具は裏切りの魔女である自身の象徴が具現化した、あらゆる魔術による生成物を初期化する短剣である対魔術宝具「破戒すべき全ての符（ルールブレイカー）」。自身を召喚したマスターを下らぬ命令で令呪を消費させ殺害し、消滅してしまう危機を葛木宗一郎に救われた。現在のマスターである彼に対し、単なるマスターとサーヴァントの関係以上の想いを寄せている。柳桐寺を自分の神殿とし、街中の人々から生命力を吸い上げて自分の魔力にしている。
アサシン
声優：三木眞一郎
身長：176cm 体重：63kg
誕生日：不明 血液型：不明
イメージカラー：群青
特技：剣
好きなもの：花、鳥、風、月 苦手なもの：とくになし
属性：秩序・悪
暗殺者の英霊。暗殺者のクラスでありながら侍姿をしており、剣技で他のサーヴァントと真っ向から渡り合う。得物は五尺余りの備中青江。何事にも動じないクールな性格の持ち主だが、花鳥風月を愛でる雅な一面もある。
キャスターのルール違反によって召喚されたサーヴァント。その影響で、本来「アサシン」のクラスに呼び出される「ハサン・バッサーハ」以外の者が「アサシン」に収まってしまっている。真名は佐々木小次郎だが、彼は物語世界において実在しない架空の人物であり、彼を演じるのに最も適した無名の剣士の亡霊が、架空の英霊の殻を被った存在に過ぎない。召喚の際の触媒にして依り代となった柳桐寺の山門を離れることができないため、もっぱら山門の護りを命じられている。
相手の攻撃の受け流しや「全てが首を落とすための攻撃」と評されるほど鋭い一撃必殺の斬撃を主眼に置いた戦法を得意とする。英霊でないため宝具こそ持たないものの、ひたすら磨き抜かれたその剣技は「多重次元屈折現象（キシュア・ゼルレッチ）」と呼ばれる魔法域の事象にまで高められ、「まったく同時に」三つの斬撃を繰り出して敵を斬るという必殺の「燕返し」を編み出すに至った。彼の剣の技量は半ば身体が消えた状態でなお万全の状態のセイバーと互角以上に渡りあうほどである。
ただし、本来の「アサシン」ではない彼は暗殺者としての技能がないため、生前同様あくまでも剣士としての戦闘しか出来ない。今回の聖杯戦争のサーヴァント中では最高の剣技とスピードを誇るも、「それが全て」なのが彼の弱点である。
ギルガメッシュ
声優：関智一
身長：182cm 体重：63kg
誕生日：不明 血液型：不明
イメージカラー：金
特技：お金持ち
好きなもの：自分、権力 苦手なもの：自分、蛇
属性：混沌・善
黄金色の魂を持つ、存在するはずのない8人目のサーヴァントで、正体が判明していない序盤のうちは黄金のサーヴァント（おうごん-）と仮称された。前回の聖杯戦争での「アーチャー」であり、いかなる手段によってか、そのまま現界し続けていた。一人称は"我（オレ）"。完全武装の黄金の甲冑姿の他に、髪を逆立てた白いダウンジャケット姿と、髪を下ろし黒いライダースジャケットを着た格好の二種の私服姿がある。
「王」を自称し、この世の全ては自分の所有物だと言って憚らないその言動は、まさに傍若無人の一言につきる。彼は、本来なら英霊一人につき多くて数個という宝具を、無数に所有しており、それらを雨あられと射出するスタイルで戦う。ただでさえ一撃必殺の威力を持つ宝具が無数に襲い掛かってくるため、その攻撃力は強力無比である。前回の聖杯戦争の折セイバーを我が物にしようとして拒絶されているが、諦めていない。
古代メソポタミアのギルガメシュ叙事詩など多くの神話に収められている人類最古の英雄王で、10年前の聖杯戦争では言峰綺礼と組んで戦った（その際の詳細は『Fate/Zero』を参照のこと）。その最終局面において聖杯の「中身」を浴びてしまうが、圧倒的な魂の強さを持つ彼は、本来なら汚染されて自我を失ってしまうというその強力な呪詛を逆に「飲み干す」ことにより受肉、現界し続けるための肉体を手に入れている。
彼自身の宝具として扱われる物は2つのみだが、かつて世界が一つであった時、世界の全てを手に入れた彼は、後の世に伝わる宝具の元になった「宝具の原典」を全て宝物庫に保管しており、それらを自身の宝具「王の財宝（ゲート・オブ・バビロン）」を通して空間から自由に取り出して扱い、また彼が「乖離剣エア」と呼ぶ無銘の剣の宝具による空間切断「天地乖離す開闢の星（エヌマ・エリシュ）」は、セイバーの「約束された勝利の剣（エクスカリバー）」の出力も上回る。
彼が好んで使う対神兵装「天の鎖（エルキドゥ）」を始め、全ての宝具の原型を有することからほぼ全ての英雄の弱点に付け入ることができ、また最強の剣をも有する彼は、サーヴァント中間違いなく最強の存在であり、油断や慢心が足を引っ張らなければ敵無しとされている。
ただし、彼はあらゆる宝具の原型の「所有者」であり「担い手」ではないので、「真名解放」など、宝具を「使いこなす」ことは彼にはできない。アーチャー並びに士郎が彼の天敵と呼べるのは、ギルガメッシュが担い手ではないということ、また、彼らの固有結界「無限の剣製」がその特性上、宝具を取り出すというタイムラグの必要な「ゲート・オブ・バビロン」よりも早く剣を用意でき、常に先手を取ることが出来るなど、いくつものアドバンテージがあるからである。ただし、「乖離剣エア」については、「無限の剣製」をもってしても複製することができない
余談だが前回の聖杯戦争からの10年間、彼が何も問題を起こさなかったのは、ある宝具で性格と姿を変えて過ごしていたからである