概要
2004年4月からテレビ東京系列で放送開始。1年毎に1stシーズンから7thシーズンで区分されている。
サンライズが制作した単一のアニメ作品としては『犬夜叉』（第1期）の4年半・167話を超えて最長の座を2018年7月まで誇っていたが、2021年現在、7年3ヶ月間・367話で終了した『銀魂』に最長の座を奪われてしまい、2位になっている。
ファミリー向けアニメということで、2015年からは新作である「フラッシュアニメ ケロロ」と共に版権がバンダイナムコピクチャーズ(サンライズからキッズ・ファミリー部門を分割して新設された会社)に移管されている。
シリーズごとの変異
1stシーズンでは土曜朝10時の放送だったが、2nd、3rdシーズンでは金曜夕方に移動。しかし、移動してから視聴率があまり良くなかったこともあってか、4thシーズンで再び土曜朝10時に戻る。以降、放送終了までこの枠に定着していた。
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、深夜時間帯に「ケロロ軍曹乙」を30分枠で放送を開始した（ただしテレビ東京のみでの放送）。
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。
パロディ等
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（といっても第2作～第4作は同時上映も本作の番外編だが）。
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＋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、特定のキャラが何回も連続して登場する代わりに、他キャラクターが1度も登場しないというケースもあるため、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！」と言って話を戻すのが定番となっている。
登場回数の通算（2021年11月時点で3rdシーズンまで調査済み）
| ↓登場キャラ / シーズン→ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ケロロ | 6 | 6 | 17 | ||||
| タママ | 3 | 4 | 4 | ||||
| ギロロ | 3 | 4 | 2 | ||||
| クルル | 3 | 2 | 2 | ||||
| ドロロ | 2 | 3 | 4 | ||||
| 冬樹 | 4 | 4 | 3 | ||||
| 夏美 | 4 | 3 | 5 | ||||
| 桃華 | 3 | 3 | 0 | ||||
| サブロー | 2 | 2 | 0 | ||||
| 小雪 | 2 | 2 | 1 | ||||
| モア | 4 | 4 | 1 | ||||
| 秋 | 3 | 1 | 0 | ||||
| 556&ラビー | 2 | 3 | 2 | ||||
| その他 | 9 | 13 | 7 |
※注意点
- 二人以上はカウントしない
- 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
2011年放送終了後の活動と再開について
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『充電』を理由に放送を終了した。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月をもって終了しており、以後、ケロロ軍曹のアニメは（ローカル放送を除いて）地上波で放送されていない。
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おり、10月（2ndシーズン）からは新たに月曜日が加わって配信されている（なお、52話などそのシーズンの最初の回のプレミア配信をしている間は通常配信版は非公開となる）。
また、誰かの誕生日などおめでたいことがあると、「セレクション放送」や「劇場版・同時上映作品の特別配信」を不定期で行うことがあり、その時はその日の21時30分から2週間プレミア配信される。通常配信と重なる時はその前後で放送される（ちなみにフラッシュアニメ版もその一環としてチャンネル登録者が増えるごとに開放されるシステムとなっていた）。
ちなみにコミュニティ欄で時々アンケートをすることがあるのだが、1択だけ公式が病気な選択肢があり、その選択肢がなぜが一番になる。
セレクション・劇場版等の放送一覧
| セレクション名 | 話数 | 期間 |
|---|---|---|
| パワード夏美セレクション | 第38話&102話 | 8/29（土）20:00～ |
| 〃 | 第183話&274話 | 8/30（日）20:00～ |
| ケロロ誕生日記念 | 超劇場版ケロロ軍曹 | 12/9（水）22:00～ |
| バレンタインセレクション | 第45話、第96話 | 2/14（日）20:00～ |
| 公式チャンネル開設記念 | 超劇場版ケロロ軍曹 | 4/10（土）～ |
| ケロロセレクションVol.1 | 第1話&第21話 | 4/29（木）～ |
| 〃 | 第27話&第31話 | 5/1（土）～ |
| クルルセレクションVol.1 | 第28話&第44話 | 5/4（火）～ |
| 〃 | 第47話&第49話 | 5/5（水）22:00～ |
| チャンネル登録者数70,000人達企画 | 武者ケロ お披露目!戦国ラン星大バトル!! | 5/15（土）～ |
| チャンネル登録者80,000人達成企画 | ちびケロ ケロボールの秘密!? | 5/22（土）～ |
| チャンネル登録者90,000人達成企画 | ケロ0 出発だよ! 全員集合!! | 5/29（土）～ |
| チャンネル登録者100,00人達成企画 | 超劇場版ケロロ軍曹2 | 6/12（土）～ |
| 623セレクションVol.1 | 第61話、第82話 | 6/23（土）22:00～ |
| 七夕セレクション | 117話 | 7/7（水）22:00～ |
| 723セレクション | 第85話&第126話 | 7/23（金）18:00～ |
| お化けセレクション | 第118話&第122話 | 8/13（金）22:00～ |
| 十五夜セレクション※ | 第127話 | 9/22（水）22:00～ |
| 渡辺久美子誕生日セレクション | 第152話 | 10/7（木）～ |
| ハロウィンセレクション | 第133話 | 10/28（木）～ |
| 七五三セレクション | 第135話 | 11/11（木）～ |
| ドロロセレクション | 第121話、第189話 | 11/20（土）～ |
| 10万人突破記念（シークレット） | 銀の盾開封動画 | 11/21（日）～ |
| 勤労感謝の日セレクション | 第187話 | 11/23（火）～ |
| 723セレクションvol.2 | 第195話 | 12/2（木）～ |
| ケロロ誕生日記念 | 超劇場版ケロロ軍曹3 | 12/11（土）21:00～ |
| ドロロセレクションvol.2 | ??? | 12/18（土）～ |
※1 9/21（火）21：00～から配信予定だったが、不具合によって延期。
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角川書店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
他作品とのコラボ
ここではテレビアニメ版デザインでコラボしたものを記述する。
フラッシュアニメ版についてはこちら。
- 白猫テニス
- スーパーロボット大戦（OE、X-Ω）
- LINE関係（スタンプ、レンジャー、ブラウンファーム）
- PSO2
- 大戦乱!!三国志バトル
- 戦乱のサムライキングダム
関連動画
第1話
第52話
