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幼少から邪気の全くない性格で父親の悟空同様筋斗雲に乗れる。
チチの教育により礼儀正しく、悟空が初めて悟飯を連れてカメハウスを訪問した際には、ブルマが「孫くんの子にしては礼儀正しいわね」と発言した[7]。また、ピッコロに「さっさと上着を脱げ」と言われた時にも服をきちんとたたんでいる[8]。祖父や両親と違って標準語で話し、目上の人はもちろん父親の悟空や母親のチチにも敬語で話すことが多い。ナメック星編までは敵だったベジータに対して敬語を使わなかったが、人造人間編以降はさん付けで敬語を使っている。クリリン、ヤムチャ、天津飯、餃子、未来から来たトランクスなどに対しても、同様にさん付けで敬語を使用している。デンデからは「悟飯さん」と呼ばれているが、デンデに対しては呼び捨てで敬語も使わない。
基本的には、非常に温厚で優しい性格だが、仲間が死傷すると激しく怒り、純粋サイヤ人以上の潜在能力を秘めている。そのことをセル編では本人も自覚していた[3]。当初は幼い子供らしく敵に怯えていたばかりだったが、師匠であるピッコロが自分をかばって死んだ時を境に、敵から怯えて逃げることはなくなり、むしろ自分から積極的に向かっていくことが増えた（この時も、ピッコロが死ぬ間際に「逃げろ」と言ったにも関わらず、ナッパへ向けて魔閃光を撃って逃げる体力をも失っている）。ナメック星ではクリリンが制止したにもかかわらず、ドドリアに殺されそうになったデンデを自らの危険も省みずに助けに行っている。フリーザ戦でも、ピッコロやクリリンが大きなダメージを追わされたり、デンデが殺されたりした時などは激しく怒り、戦闘力では敵わないことを承知の上でフリーザに向かって行った。人造人間戦ではピッコロが人造人間20号（ドクター・ゲロ）に気を吸い取られていることをピッコロからのテレパシーで知ると、いち早く駆けつけて、ピッコロを救っている。
大人しい性格ではあるものの、年代が違う大人のクリリンやブルマと自然に親しくなったり、回数はさほどではないがヤムチャや天津飯にも自ら話しかけたりしており、人見知りをせず子供ながらに社交的な面もある。特にクリリンとの仲は良く、ナメック星へ向かう宇宙船の中ではピッコロを尊敬していることを見抜かれたり、逆に少年期のセル編終盤においてクリリンが人造人間17号と共に18号に仕掛けられた爆弾の除去を神龍に頼んだ後に、彼が18号を好きだということを見抜いている。また、デンデとも仲が良く、デンデが神様を引き継ぐために地球へ来た時は再会を喜び合ったりセルゲームの後では掌を合わせながら別れるなどしている[9]。また、作者の鳥山明は、作中で友達になりたいキャラクターとして、クリリン、ブルマ、デンデ、亀仙人と共に、悟飯も挙げている[10]。アニメや劇場版ではハイヤードラゴンの背中にまたがって遊んだりなど、動物と戯れることが好きな面や、逃げ回っていた恐竜や豹を追い掛け回したりするやんちゃな一面も見せている。
母親であるチチに頭が上がらず、ナメック星編終了時には宿題をやっていなかったために怒られることを不安がっている場面がある[11]。青年時代にもチチに天下一武道会への出場を恐る恐る打診している[12]。ただし、ナメック星編で悟飯がナメック星へ行ってピッコロをこの手で生き返らせたいと伝え、チチが頑なに反対した時に、その迫力で悟空や亀仙人たちが押し黙っている中、「うるさい」と怒鳴りチチを黙らせている[13]。この時悟空は心の中で、悟飯は本当に強くなったと感心していた。劇場版でも、チチが勉強を優先させるため悟空を助けに行こうとするのを反対した際に強く言い返している。
また、アニメでは、仲良くなった遺跡探索用のロボットや草食恐竜を失うというショッキングな出来事も経験した後、立ち直ってその後成長していくといった場面や、親を亡くしたピゲロやロム達と楽しそうに遊ぶといった、子供らしい面も見せている。