TF2 si compone di 9 classi, a loro volta suddivise in offensive (Esploratore, Soldato e Piro), difensive (Demoman, Grosso e Ingegnere) e di supporto (Medico, Cecchino e Spia).
Classi Offensive:
Esploratore (Scout)

È rappresentato come un fan del baseball di Boston con una parlata molto rapida. È l'unità più veloce del gioco, ma ha scarsa resistenza (125 punti vita). La sua dotazione si compone di un fucile a canne mozze (molto forte da distanza ravvicinata), una pistola ed una mazza da baseball. È capace di compiere doppi salti, cambiando direzione anche in volo.
Soldato (Soldier)

È uno stereotipo del soldato americano. È caratterizzato da una buona resistenza (200 punti vita), è piuttosto lento e la sua dotazione si compone di lanciarazzi, fucile a pompa e pala. Utilizzando il lanciarazzi è in grado di effettuare grandi salti altrimenti impossibili a scapito della propria salute (rocket jump).
Piro (Pyro)

Indossa una tuta completamente inifuga che gli consente di non prendere fuoco. Ha buona resistenza (150 punti vita) e buona velocità, è dotato di lanciafiamme (con compressore per respingere proiettili e missili), fucile a pompa e accetta da pompiere come dotazione primaria. Per questa classe sono sbloccabili altre 3 armi (con cui potrete sostituire quelle base nell'ordine seguente): retrobruciatore (che non ha il compressore), pistola lancia dardi incendiari e un'accetta con filo spinato (critica se il nemico è già incendiato). Con il fucile a pompa fa una specie di onda energetica che incendia e uccide il nemico sul colpo.
Classi Difensive:
Demolitore (Demoman)

È uno scozzese di colore con un solo occhio che be, per usare un eufemismo, è sempre ubriaco. Ha una buona resistenza (175 punti vita) ed è dotato di due lanciagranate ed una bottiglia di whiskey. Il primo lanciagranate utilizza granate che possono esplodere direttamente a contatto con personaggi o costruzioni avversarie o indirettamente dopo tre secondi. Il secondo lanciagranate utilizza granate adesive (le sticky bombs) che possono essere attaccate anche su pareti e soffitti; queste non esplodono fino a che non vengono volutamente detonate con la pressione del tasto destro del mouse (tutte quelle depositate) o quando ne vengono depositate più di otto (in ordine dalla prima depositata). Similmente al soldato, anche il demolitore può utilizzare queste granate per saltare più in alto di tutti e raggiungere punti altrimenti inaccessibili a scapito però di punti vita.
Grosso (Heavy)

È uno stereotipo russo. Ha un accento molto particolare ed è molto affezzioato alle sue armi a cui da anche dei nomi. IMHO è l'unità con la parlata più simpatica del gioco. Ha la resistenza più alta del gioco (300 punti vita) ed è estremamente lento, è dotato di una grossa mitragliatrice Vulcan, un fucile a pompa e usa molto bene anche i pugni. Anche di questa classe sono sbloccabili altre armi: Natascha (mitragliatrice pesante che rallenta l'avversario, però è più lenta della precendente), panino (sandwich che consente di recuperare punti vita) e guantoni da boxe. Con i pugni, premendo g, può uccidere sul colpo con la sua "esultanza".
Ingegnere (Engineer)

È un bravo ragazzo texano. Ha una scarsa resistenza (125 punti vita) e media velocità, è dotato di fucile a pompa, pistola, chiave inglese e due computer palmari (uno per costruire e uno per distruggere le costruzioni già fatte). Le sue costruzione sono:
- Torrette difensive (Sentry Guns): torrette mitragliatrici automatiche che rilevano la presenza di nemici. L'ingegnere può rinforzare queste strutture, aumentandone la resistenza ed il potenziale offensivo fino a livello 3;
- Distributori (Dispensers): veri e propri distributori che riforniscono di punti vita e munizioni i membri della squadra. Anche questi aggiornabili fino a livello 3;
- Teletrasporti (Teleporters): composti da due unità, una di ingresso ed una di uscita, consentono ai membri della squadra di potersi spostare rapidamente all'interno della mappa. Anche questi aggiornabili fino a livello 3: attenzione però che se ve ne distruggono uno (entrata o uscita) anche l'entrata/uscita corrispondente tornerà a livello 1.
Classi di Supporto:
Medico (Medic)

Medico tedesco con media resistenza (150 punti vita) e buona velocità, è dotato di pistola lancia-siringhe, pistola medica e segaossa. È in grado di guarire (la velocità dipende dal server, da come è impostata diciamo) da eventuali ferite subite i compagni di squadra con la pistola medica e inoltre ricarica anche la sua vita in automatico. Se usato su di un alleato illeso, ne aumenta il limite massimo di punti vita del 50%, ma solo fintanto che il medico continua a curarlo; usando la ubercarica (che si carica curando i compagni), il medico può rendere se stesso ed il suo bersaglio alleato invulnerabile per una decina di secondi (übercharge). Anche per questa classe c'è un upgrade di armi: sparasiringhe che ricarica la vita quando colpisce il nemico, pistola medica con diversa ubercarica (non rende invulnerabili, ma "dona" i danni critici) e un altro tipo di segaossa. Attenzione che quando usate la ubercarica non potete nè conquistare i punti di controllo nè spingere il carrello.
Cecchino (Sniper)

Australiano con scarsa resistenza (125 punti vita) e buona velocità, è dotato di fucile di precisione, mitraglietta e machete. Il fucile di precisione ha la caratteristica di avere lo zoom (attivabile con il tasto destro del mouse) che, se lasciato attivo, aumenta il danno inflitto dal colpo.
Spia (Spy)

Di ambigua nazionalità la spia ha scarsa resistenza (125 punti vita come il cecchino) e buona velocità, è dotata di revolver, "sapper", coltello e il kit di travestimento; inoltre, premendo il tasto destro del mouse è in grado di rendersi invisibile per una decina di secondi. Il tempo dell'invisibilità può essere aumentato raccogliendo armi. Il "sapper" è un dispositivo che disattiva e successivamente distrugge le strutture avversarie create dagli ingegneri, mentre il coltello se usato alle spalle di un avversario ne provoca l'uccisione istantanea. Il kit di travestimento consente alla spia di cambiare il proprio aspetto in quello di un qualsiasi personaggio, sia della squadra avversaria che della propria (digitando - infatti si può cambiare colore e travestirsi da un compagno di squadra). Attenzione che quando siete travestiti da nemici prendete anche il nick di un giocatore della squadra avversaria, quindi occhio quando incontrate quelli che copiate.