O show se passa em uma versão cômica da Idade da Pedra , com recursos e tecnologias que lembram os subúrbios de meados do século XX nos Estados Unidos. Os enredos lembram deliberadamente as comédias da época, com as famílias dos homens das cavernas Flintstone e Rubble se envolvendo em pequenos conflitos característicos da vida moderna.  O show se passa na cidade da Idade da Pedra de Bedrock (pop. 2.500), onde dinossauros e outras criaturas pré-históricas são retratados coexistindo com homens das cavernas, tigres dentes-de-sabre e mamutes peludos .

O historiador de animação Christopher P. Lehman considera que a série extrai, em parte, seu humor do anacronismo , principalmente da localização de uma sociedade “moderna” do século XX na pré-história , que se inspira na expansão suburbana desenvolvida nas duas primeiras décadas do período pós-guerra. Essa sociedade possui eletrodomésticos modernos que funcionam empregando animais.  Também possui automóveis, mas eles, em sua maioria, não se assemelham aos carros do século XX, pois são grandes estruturas de madeira e pedra movidas por pessoas que correm dentro delas. Essa representação varia de acordo com as necessidades da história; em algumas ocasiões, os carros parecem ter motores, exigindo chaves de ignição e alguma representação de gasolina. Fred pode parar em um posto de gasolina e dizer: “Abasteça com Ethel “, que é bombeado através do porta-malas de um mamute-lanoso marcado como “ETHEL”. Além disso, as casas de pedra dessa sociedade são casas padronizadas posicionadas em bairros típicos dos subúrbios americanos de meados do século XX. 

• Frederick Joseph “Fred” Flintstone – O personagem principal da série e patriarca da família Flintstone, que se irrita facilmente, mas é um marido e pai amoroso. Ele é operador de um bronto-guindaste na Slate Rock and Gravel Company, um brontossauro usado como máquina de escavação, mas é propenso a acidentes. Ele também está acima do peso e gosta de comer grandes quantidades de alimentos não saudáveis. Além disso, ele é bom em boliche e é membro da “Leal Ordem dos Búfalos Aquáticos” Lodge No. 26, originalmente chamada de Leal Ordem dos Dinossauros na 1ª temporada, um clube exclusivo para homens que se assemelha a fraternidades como a Leal Ordem dos Alces . Seu bordão é “Yabba Dabba Doo!”, que é revelado na primeira temporada como a torcida oficial da Lodge.
• Wilma Anna Flintstone – esposa de Fred e mãe de Pebbles, mais inteligente e sensata que o marido. Ela costuma servir de contraponto ao comportamento de Fred e é uma esposa leal a ele. No entanto, ela tem o hábito de gastar dinheiro, sendo o bordão dela e de Betty ” Da-da-da duh da-da, CARREGUEM!!”. Ela também pode ser ciumenta, pois se irrita facilmente se outra mulher interage com Fred.
• Pebbles Wilma Flintstone – A filha pequena dos Flintstones, que nasce perto do final da terceira temporada. Ela normalmente usa um osso no cabelo, que a prende em um rabo de cavalo, e uma blusa verde-clara e preta com uma fralda turquesa e preta. Ela, assim como sua família, não usa sapatos nem calças.
• Dino (pronuncia-se “di-no”) – O dinossauro de estimação dos Flintstones, que age como um cachorro. Uma piada recorrente na série envolve Fred chegando em casa do trabalho e Dino se empolgando e o derrubando.
• Baby Puss – O gato dente-de-sabre de estimação dos Flintstones , que raramente é visto na série, mas é visto expulsando Fred de casa durante os créditos finais. Isso faz com que Fred bata repetidamente na porta da frente e grite “Wilma!”, acordando a vizinhança no processo.

• Pearl Slaghoople – a mãe difícil de agradar de Wilma, a sogra de Fred e a avó de Pebbles, que constantemente desaprova Fred e seu comportamento. Elas se reconciliam brevemente no episódio “A Visita da Sogra”, até que ela descobre que Fred a enganou e lhe roubou o dinheiro necessário para comprar um berço para Pebbles. O desastroso primeiro encontro deles foi recontado em um flashback no episódio “Dormindo de Solteiro”. Seu sobrenome só foi revelado na quarta temporada, enquanto seu primeiro nome, “Pearl”, foi concebido após o término da série original em 1966.
• Tio Tex Hardrock – tio materno de Fred, cunhado de Wilma e tio-avô de Pebbles, que é membro dos Texarock Rangers . Ele constantemente mantém a futura herança de Fred sob controle.

• Bernard Matthew “Barney” Rubble – O personagem principal secundário, melhor amigo e vizinho de Fred, é quase 15 cm mais baixo que ele e também está acima do peso. Sua ocupação é desconhecida durante a maior parte da série, embora episódios posteriores o mostrem trabalhando na mesma pedreira que Fred. Ele compartilha muitos dos interesses de Fred, como boliche e golfe, e também é membro da Leal Ordem dos Búfalos Aquáticos. Embora Fred e Barney frequentemente briguem um com o outro, geralmente devido ao temperamento explosivo de Fred, eles ainda são amigos próximos.
• Elizabeth Jean “Betty” Rubble – esposa de Barney e melhor amiga de Wilma, que, assim como Wilma, tem o hábito de gastar dinheiro e tem ciúmes de outras mulheres perto do marido.
• Bamm-Bamm Rubble – O filho anormalmente forte dos Rubbles, que eles adotam durante a quarta temporada. Seu nome vem da única frase que ele diz quando bebê: “Bamm, Bamm!”
• Hoppy – O hopparoo de estimação dos Rubbles, um híbrido de canguru e dinossauro que eles compram no início da quinta temporada. Quando ela chega, Dino e Fred a confundem com um rato gigante e ficam com medo dela, mas acabam se tornando melhores amigos depois que Hoppy recebe ajuda quando sofrem um acidente. Ela toma conta das crianças enquanto as leva para passear em sua bolsa, que também serve como carrinho de compras para Betty.

Mais de 100 outros personagens apareceram ao longo da série.  Abaixo estão aqueles que fizeram mais de uma aparição:

• Sr. Nate Slate – o chefe temperamental de Fred na pedreira, que o demite em várias ocasiões apenas para lhe devolver o emprego (e, inevitavelmente, lhe conceder um aumento sempre que ele pede). Uma piada recorrente é seu primeiro nome em constante mudança, que foi revelado como Sylvester, Seymour, Nate, Oscar e George ao longo da série. No episódio “The Long, Long, Long Weekend”, ele é mostrado como o fundador da “Slate Rock and Gravel Company”, que ainda está em atividade dois milhões de anos depois e é operada por seu descendente, “George Slate, o Oitenta Milésimo”. Nos primeiros episódios, o personagem mais conhecido, “Sr. Slate”, era conhecido como “Sr. Rockhead” e era supervisor de Fred, enquanto o Sr. Slate era um personagem curto. Com o tempo, os dois trocaram de identidade e a versão mais curta do Sr. Slate foi descontinuada.
• Arnold – O entregador de jornais dos Flintstones , a quem Fred despreza principalmente porque Arnold frequentemente consegue vencê-lo e ser mais esperto que ele, e porque ele frequentemente joga o jornal na cara dele. Os pais de Arnold são mencionados na série, mas sua mãe, Doris, amiga de Wilma e Betty, como mostrado no episódio “A Pequena Estranha”, é mencionada, mas nunca aparece fisicamente. O pai de Arnold aparece no episódio “Leve-me para o Jogo de Bola”, embora seu nome nunca seja mencionado.
• Joe Rockhead – Amigo em comum de Fred e Barney, Fred costuma mencionar que faz algo com Joe quando Fred e Barney se desentendem. Joe foi, em algum momento, chefe dos bombeiros do Corpo de Bombeiros Voluntários de Bedrock, como mostrado no episódio “Aula de Dança de Arthur Quarry”. Sua aparência variou ao longo da série, mas sua aparição no episódio “O Piquenique” foi a mais comum.
• Sam Slagheap – O Grande Poobah do Water Buffalo Lodge.
• Os Hatrocks – Uma família de caipiras , que rivalizava com o ramo Arkanstone dos Flintstones, similarmente à rivalidade entre Hatfield e McCoy . Fred e Barney reacendem uma rivalidade com eles em “Os Caipiras de Bedrock”, quando Fred herda San Cemente de seu falecido tio-avô Zeke Flintstone e eles brigam sobre quem fez o retrato de Zeke. Os Hatrocks retornam mais tarde em “Os Hatrocks e os Gruesomes”, onde eles dividem o quarto com os Flintstones durante sua viagem à Feira Mundial de Bedrock e suas palhaçadas começam a irritá-los enquanto eles fazem Fred se sentir culpado e prolongam sua estadia. Também é revelado que eles não gostam de música de insetos, e os Flintstones, os Rubbles e os Gruesomes conseguem afastá-los tocando a música dos Quatro Insetos “She Said Yeah Yeah Yeah”. ​​Depois de descobrirem que a Feira Mundial de Bedrock contaria com a apresentação dos Quatro Insetos, eles fugiram de volta para Arkanstone.
  • Jethro Hatrock – O patriarca da Família Hatrock. Ele tinha cabelos castanhos em “Os Hatrocks e os Flintstones” e cabelos grisalhos em “Os Hatrocks e os Gruesomes”.
  • Gravella Hatrock – esposa de Jethro.
  • Zack Hatrock – filho mais velho de Jethro e Gravella.
  • Slab Hatrock – O filho mais novo de Jethro e Gravella.
  • Vovó Hatrock – Mãe de Jethro e avó de Zack e Slab.
  • Benji Hatrock – genro de Jethro.
  • Percy – O dogasaurus de estimação do Hatrock.
• Os Gruesomes – Uma família assustadora, mas amigável, que se muda para a casa ao lado dos Flintstones nas temporadas seguintes.
  • Estranhamente Gruesome – O patriarca da família Gruesome, que trabalha como apresentador de reality show.
  • Creepella Gruesome – A esposa alta de Weirdly.
  • Goblin “Gobby” Gruesome – Filho de Weirdly e Creepella.
  • Tio Medonho – O tio de Gobby, do lado da família de Creepella, que é mostrado principalmente como uma grande mão peluda com garras emergindo de uma porta, um poço ou uma parede. Sua sombra também foi vista no episódio de estreia. Ele só foi nomeado em sua segunda aparição, que também é a única vez em que é ouvido falando, já que ri de um poço.
  • Occy – O polvo gigante de estimação da família Gruesome.
  • Schneider – aranha gigante de estimação de Gobby.
• O Grande Gazoo – Um alienígena do planeta Zetox, que foi exilado para a Terra e aparece na temporada final. Ele ajuda Fred e Barney com suas habilidades de distorção da realidade, muitas vezes contra a vontade deles. Ele é, na verdade, do futuro e fica bastante consternado ao perceber que foi enviado de volta à “Idade da Pedra”. Ele só pode ser visto por Fred, Barney, Pebbles, Bamm-Bamm, outras crianças pequenas, Dino e Hoppy.