7thシーズンではハイビジョン放送に移行するものの、放送時間がそれまでの30分から15分に短縮される。それと同時に、深夜時間帯の30分枠で『ケロロ軍曹乙』を15分拡大で放送する。（ただしテレビ東京のみでの放送。ちなみに前番組は『SDガンダム三国伝Brave Battle Warriors』であった）

しかし2011年4月3日放送の第357話(『乙』では第358話)をもって『充電』を理由に放送を休止。2004年から途切れることなく続いていたテレビアニメの幕はこの年で一時的に閉じることとなる。

2015年からは「ファミリー向けアニメ」ということで、リメイク作である『フラッシュアニメーションケロロ』と共に版権がバンダイナムコピクチャーズに移管される。

2024年4月1日にテレビアニメ20周年を記念して新プロジェクトが始動した。

原作との違い

大雑把に言うと「別次元の世界」。原作とアニメでは世界線が少し異なる。

詳しいことは親記事を参照とのことだが、親記事だけでは書ききれない部分もあるので、こちらではジャンルごとに記述する。

ストーリー展開

1stシーズンでは原作に準じた内容が多かったものの、1年で原作ネタをほぼ使い切ったこともあり、2ndシーズン以降はアニメオリジナルの話が多くなっている。逆に、アニメオリジナルだったネタを原作が取り入れるケースも見られるようになった。また全体を通して見ると性的な描写や過剰な暴力・ブラックネタの削除も多くなっている。

そのため原作エピソードをそのまま入れるといった処置はされておらず、全てのエピソードがアニメ用に改変されている。

以下、各エピソードの細かな違い↓

※全ては多すぎるので、初期エピソードのみを抜粋

ケロロ初登場回では冬樹がすでに中学1年生になっている。
タママ初登場回ではぷーへこきの描写が追加されている。
ギロロ初登場時点ではモアがまだ登場していなかった影響もあり、モアの登場シーンが削除されている。
原作におけるタママ初登場からギロロ初登場までのエピソードがギロロ初登場以降のエピソードに変更され、新たにギロロが入っているバージョンで作られるようになった。
モアが地球に降り立った際、寝過ごしたことになっている。
クルル初登場回は623のキャラ設定が大きく異なるため、ストーリー展開も大きく変更されている。
ドロロ初登場シーンの場所が軍曹ルームではなく、日向家の庭になっている。

などなど…

アニメから逆輸入するパターンでは細かなストーリーの違いはほとんど見られなくなった。

キャラクター

本作に登場するゲストキャラクターはほとんどがアニメオリジナルキャラであり、ほんの一部のキャラクターは逆輸入される。大体は原作において重要なエピソードになるキャラクターが逆輸入されており、原作で後に伏線として登場するパターンも珍しくない。

以下、逆輸入されたキャラクター（メインキャラのみ）↓

その他は「ゲストキャラ(ケロロ軍曹)」を参照。

パロディ

パロディの幅が増えており、とりわけ「新世紀エヴァンゲリオン」の演出パロディやオマージュ、中の人ネタ、萌えを意識したような内容も多々あったためか、子供達以外のファンが増えることになった。また、サンライズが版権をやっていることもあって作中にガンプラが堂々と登場している(ちなみに、ガンダムシリーズでメインキャラのを務めた声優の殆どは本作品に出演している)。

劇場版

2006年3月11日に、「まじめにふまじめかいけつゾロリなぞのお宝大さくせん」と同時上映される形で、「超劇場版ケロロ軍曹」が公開された。それから5年間は、毎年のように毎年2月下旬から3月上旬にかけて公開され、いずれも「超劇場版」というのがタイトルに使用された。ただし、この劇場版シリーズが終了した2年後の12月に公開された「映画　かいけつゾロリだ・だ・だ・だいぼうけん！」とは異なり、いずれも単独上映は行われていない。なおそのうち第2～4作の同時上映は本作の番外編である（ちなみに3の同時上映である『武者ケロ』だけは直線本編とは繋がらない作品）。

主題歌

ケロロ軍曹関連曲一覧を参照。主題歌の他に挿入歌を含んだ曲リストあり。

次回予告

次回予告ではそのエピソードごとに担当するナレーションキャラが異なっている。

基本はメインキャラ10人＋モア、秋、556（もしくはラビー）が担当しており、登場回数はメインキャラであれば基本1シーズンにつき2回以上あるのが定番。しかし、シーズンが進むにつれてケロロが一通り務めることが多くなっており、他キャラクターが1度も登場しないというケースも存在するようになった。そのため必ずしも2回以上あるとは限らない。

内容としては、その担当キャラがある程度喋った後に、ケロロが「そんなことより！」と言って話を戻しサブタイトルコールをするのが定番となっている。一部次回予告ではケロロじゃない別のキャラが担当している時もあり、タママ隊長の次回予告である21話ではタママがサブタイトルコールを務めた他、3rdシーズン最終回予告である153話では夏美と冬樹がサブタイトルコールを務めた。

登場回数の通算内訳

↓登場キャラ / シーズン→	1	2	3	4	5	6	7
ケロロ	6	6	17	15	25	20	30
タママ	3	4	4	1	1	2	1
ギロロ	3	4	2	1	3	0	3
クルル	3	2	2	1	2	2	2
ドロロ	2	3	4	2	2	1	2
冬樹	4	4	3	4	2	2	1
夏美	4	3	5	1	0	0	0
桃華	3	3	0	1	0	0	1
サブロー	2	2	0	1	0	0	0
小雪	2	2	1	0	0	1	1
モア	4	4	1	1	0	0	0
秋	3	1	0	0	1	0	1
556&ラビー	2	3	2	3	2	0	4
その他	9	13	7	4	4	6	2

※注意点

ケロロの「そんなことより」の部分は含めない
二人以上はカウントしない（ただし556&ラビー二人セットの場合は除く）
以下のキャラは矢印先キャラと同じカウント
- ケロロ大尉 → ケロロ
- 623 → サブロー
- ゼロロ → ドロロ
- 武者ケロロ → ケロロ
- タママ足軽兵 → タママ
- ギロロ浪人 → ギロロ
- クルル藪医 → クルル
- ドロロ統領 → ドロロ

2011年放送終了後の活動と再開について

上記のように2011年4月放送の第357話(「ケロロ軍曹乙」では第358話)をもってケロロ軍曹のアニメは『充電』を理由に放送を休止した。同時に、火曜夕方に本作の再放送である「ケロロ軍曹アンコール!」の放送を開始したが、これも2012年9月をもって終了。

それ以後地上波では放送されておらず、ローカル放送やコラボ等の活動のみに留まっている。

まさかのリブート作品始動

その放送休止が決定した1年後となる2012年、アニメ新プロジェクトとして『フラッシュアニメーションケロロ』の製作決定が告知された。

ただしストーリーは原作基準のフラッシュアニメ版となり、概ねリブート作となる。

キャラクターのキャストは全員テレビアニメから引き継がれ、新キャラクターの声優に悠木碧、加藤英美里、茅野愛衣といった今を時めく人気声優が採用された。

公式YouTubeチャンネル

2021年4月からはケロロの公式YouTubeチャンネルで毎週月・水・金曜日にテレビアニメの過去エピソードを一話ずつ順番にプレミア配信している。

さらなる詳細は『ケロロチャンネル』を参照。

アニメ続編について

アニメの続編についてはBN Picturesの代表取締役社長である尾崎雅之社長が「放送終了後も原作者である吉崎先生とKADOKAWAと時々話し合いを重ねており、応援があれば復活はできる」と発言しているため、続編が作られる可能性は高い。

上の動画の１９：４１～あたり

そしてついに続編か・・・！？

そして2021年12月24日に奇跡が起きた。

なんと「ケロロ軍曹」と「NO MORE 映画泥棒」とのコラボレーションでテレビアニメ版の新規映像が作られたのである。

実に11年振りの完全新規アニメーションであったため、このコラボアニメで多くの視聴者から「続編が作られるんじゃないか」と新作アニメの可能性が示唆されるようになった。

なおこのCMはケロロがスマートフォンで無断アップロードされたゲロロ艦長のアニメを見ようとするという内容だが、放映終了時である2010年はまだスマートフォンが主流でなかった時代だったので、一部視聴者からは「ケロロの携帯がスマホになってるのめっちゃ時代の流れを感じる」という声もあったとかなかったとか。（ちなみに新録のボイスについてはと言うと…）

この第1弾が好評を博し、2022年3月25日には第2弾となる「#7秒で捕まる宇宙人」が「STOP! 海賊版」キャンペーンの一環として公開され、劇場でも五代目映画泥棒本編の一部（冒頭の映倫レーティング紹介の映像が入る部分）に本映像が差し代わる形で使用されることとなった。こちらも第1弾とは別の新規映像であるが、7秒というかなり短い映像時間であるためかほぼ静止画に留まっている。

ちなみに上記の『ケロロチャンネル』の通常配信でも冒頭の広告が流れる部分で本動画が一時期流れていたことがある。

そして放送開始から20年の月日が流れ…

そしてテレビアニメ20周年となった2024年4月1日、ケロロチャンネルにてある1つの動画が公開された。

それはケロロ小隊が地球人の面々と合流する形でスタジオ移転した新会社へ向かうというものであった。

そう、アニメ新プロジェクトの決定告知動画だったのである。

長らくテレビアニメが「放送休止」と称されていたために、この1つの動画は国内外問わず多くの視聴者に歓喜と感動を与えたのである。

現段階で明かされている情報としては「新作を制作している」というだけであり、これがテレビアニメの新シリーズなのかそれとも劇場版の新作なのかはたまたゲーム新作なのかは不明。上記PVの制作スタッフが概ね過去のテレビシリーズから引き続き担当していることを考えると「大型企画」であることは間違いないと言えるだろう。

キャラクターのキャストについてはケロロ小隊は全員続役するとのこと。