Hij is een welvarende officier uit Petersburg, bekend om zijn briljante staats- en militaire carrière. Schijnbaar een lege salonheer die geneigd is tot sociaal succes, drinkgelagen en romantisch amusement, vindt hij de zin van het leven in de liefde door zijn onweerstaanbare aantrekkingskracht tot Anna. Hij overtuigt haar om naar Europa te vluchten en riskeert daarvoor zijn status, adellijke titels en toekomst. Wanneer hij echter beseft dat men in het provinciale leven niet alleen van de liefde kan leven, stort hij zich op bezigheden die zijn energie aanspreken, zoals het bouwen van ziekenhuizen of het beheren van landgoederen. Deze onafhankelijke acties creëren gevoelens van jaloezie en isolatie bij Anna. Zijn eigen morele waarden zijn eenvoudig, maar hij kan de diepe duisternis en depressie in Anna's geest niet begrijpen. Verwoest door Anna's zelfmoord voor zijn ogen, verliest Vronski zijn geloof in het leven en trekt hij naar de oorlog in Servië om te sterven.
Hij is de zoon van een gevestigde, adellijke familie; na de dood van zijn vader deelde hij de erfenis met zijn broer, waarbij hij ervoor koos het grootste deel van het bezit aan zijn oudere broer te laten om zijn eigen eer te bewaren, en genoegen nam met een beperkt inkomen. Voorheen ambieerde hij een briljante toekomst in het leger en beschouwde hij het huwelijk als een nutteloze en belachelijke last (fardeau).
Een knappe militair met een gladgeschoren gezicht (met een snor), brede schouders, een stevige bouw en welgevormde benen. Zijn haar is voortijdig dunner gaan worden. Hij heeft gezonde, sneeuwwitte tanden en een gladde, enigszins getinte huid.
Yaşvin
Zijn beste vriend en medeofficier in het leger, een gokker die hij vertrouwt en met wie hij zijn geheimen deelt.
Anna Karenina
Zijn levensgezellin met wie het begon als een blinde passie en voor wie hij alles heeft opgeofferd, maar die langzaamaan in een gevangenis veranderde; de oorzaak van zijn ondergang.
Aleksey Karenin
De staatsman wiens eer hij negeerde omdat hij Anna's wettige echtgenoot was, maar voor wie hij voor een kort moment respect voelde en zijn eigen kleinheid inzag toen hij zag dat deze Anna vergaf.
Kiti Şçerbatskaya
Een meisje uit het verleden met wier zuivere gevoelens hij aanvankelijk speelde en dat hij voor Anna ogenblikkelijk in de steek liet.
Stepan Oblonski (Stiva)
Anna's gemakzuchtige broer, met wie hij graag drinkt en geniet van luxueuze clubavonden.