テレビアニメ

手塚プロダクションの手によってテレビアニメ化されている。

2022年9月にテレビアニメ化が発表され、2023年4月から6月にかけて放送された。

第1期終了後には第2期の制作決定が発表され、2024年7月から放送される。

放送局はいずれも中国放送をはじめとするTBS系列局（制作ホストは毎日放送）、AT-X、BS日テレ。

「運命共同体！」

音莉飴による第1期オープニングテーマ。作曲は音莉飴とメブキユウ、編曲はMARUMOCHI。

「ドラマチック」

佐藤ミキによる第1期エンディングテーマ。作詞は上坂梨紗、作曲は塩野海。

「チャージ！」

小玉ひかりによる第2期オープニングテーマ。編曲はNaoki Itai。

「なっちゃった！」

アーリオ・オーリオ・エ・ペペロンチーノによる第2期エンディングテーマ。作詞・作曲はキノシタ。

補足

時系列としては、実は『風夏』『ヒットマン』よりも前に相当する。

事の発端は『君のいる町』。最終話であろうことか作中時間を数年ほど進めてしまい、『ヒットマン』まで現実世界の7〜8年先を描くことになった。

この状況を回避するためなのか、作中時間をなんと過去へ遡ることにした。

ネット上では「『五等分の花嫁』にストーリー展開、ヒロインたちのキャラクター性が似ている」との指摘が多々ある。

具体的な例としては「何の前触れもなく、数十年後にストーリー場面が切り替わる」などが挙げられ、確かに『五等分の花嫁』を彷彿させた描写がある（他にも、メインヒロインが全員同居である点と人数が同じ、アニメ（1期）の製作会社が同じなど。ちなみにアニメの2期には『五等分の花嫁』の出演実績がある竹達彩奈と花澤香菜が出演している）。

しかし、そのような風を感じたのか、第3巻を最後に数十年後の描写がほぼほぼ鳴りを潜め、代わりに数十年前の描写（＝メインキャラクターの祖父母世代の縁）が挿入されるようになった。

『五等分の花嫁』のメインキャラクターの姓は「戦国武将に因むものである」が、『女神のカフェテラス』のメインキャラクターの名は「旧日本軍の機甲兵器に因むものである（※）」という特徴がある。

（※あくまでも極一部の読者からの推測であり、公式から明言されていないので注意。詳細は以下の通り）

粕壁隼＝一式戦闘機『隼』

鶴河秋水＝キ200試作高高度局地戦闘機（並び局地戦闘機）『秋水』

月島流星＝艦上攻撃機『流星』

小野白菊＝機上作業練習機『白菊』

鳳凰寺紅葉＝二式陸上初歩練習機『紅葉』

幕澤桜花＝特殊攻撃機『桜花』（双子の妹の橘花も同様と推測）

また、ヒロイン5人の祖母の旧姓（＝姉川、竜田、千早、宮古、八重山）はいずれも通報艦の名称である。