連載初期においては鼻が尖っており、その尖り具合は、未来の姿として描写された青年以降で特に顕著であった(このため青年以降ののび太の顔は、連載初期と中期以降で大きく異なる)。体格.性格.長所.明るい性格でゆとりがあり、温厚で優しく、他人を深く思いやる心を持っている。臆病者だが正義感は強く、誰かを助けるために勇気を振り絞って危険に立ち向かうことも多い。小さなイタズラはともかく、暴力的かつ理不尽な言動はやろうと思ってもできず、ドラえもんから「きみが悪者になろうなんて思うのが無理なんだよ」と親しみを込めて言われたこともある。大好きな特撮ドラマが物価高騰により制作費を賄えず打ち切りの危機に瀕した際には、ドラえもんの力を借りて続行させたこともある。しずかの父は「他人の幸せを共に喜び、他人の不幸を共に悲しむことのできる人」とのび太の性格を称賛している。のび太は、父・のび助をプロの画家にすれば裕福な暮らしができると考えて、タイムマシンで過去の世界に行き、学生時代ののび助にプロの画家へのチャンスを与えようとしたことがあるが、その結果自分はこの世に誕生しなくなる(のび助が別の女性と結婚することになるためタイムパラドックスが起きる)とドラえもんから知らされても、「パパが幸せになれるなら僕はそれでも構わない」と泣きながら言ったこともある。彼の優しさを知る者からの人望は厚く、のび太を慕う者たちの中にはのび太を深く想い、自身の存在と引き換えにしてでものび太を守ろうとする者も多く、その姿が描かれているエピソードもいくつかある。こうしたのび太の優しさを語る上で外せないのが、祖母の存在である。幼稚園の頃に病没したが、のび太自身は鮮明に覚えているほどのおばあちゃん子。とても優しく、のび太が泣いていると必ずどこにいても飛んで来てくれた。それは亡くなる直前まで変わらず続いた。人を疑うことを知らない純粋無垢な性格だが、そのためしばしばジャイアンやスネ夫に騙され、エイプリルフールともなると友人達から集中的に嘘をつかれるターゲットにされてしまう。一方でお世辞を言われたときは「今まで誰もそんなこと言わないよ」と多少なりとも疑念を抱く態度をとっていた(逆に他の友人はこれを疑わずに信じていた)。