『俺の妹がこんなに可愛いわけがない』（おれのいもうとがこんなにかわいいわけがない）は、伏見つかさによる同名のライトノベルを原作とした日本のテレビアニメ作品。
概要 垢抜けていて勝ち気な妹が隠し続けてきた「実は隠れオタク」という秘密を知ってしまったことから、不仲だった妹に振り回されることになった兄の奮闘を描いている。
2010年5月にアニメ化が発表され、アニメ公式サイトが開設された。
2010年10月より12月まで、TOKYO MXほかにて深夜アニメ（UHFアニメ）として放送された。番組のインターネット配信も行われている。放送直前には、他番組とのコラボレーションCMや新聞一面広告など、大がかりな宣伝による話題作りが行われた。
2012年4月1日に開催された『アニメ コンテンツ エキスポ』でのイベント、および公式サイトにて第2期の制作が発表された。
第2期放送に先駆けて、テレビ未放送の映像を再編集した『俺の妹がこんなに可愛いわけがない TRUE ROUTE スペシャル版』（おれのいもうとがこんなにかわいいわけがない トゥルー・ルート スペシャルばん）が2012年10月より12月まで朝日放送、TOKYO MX、とちぎテレビ、群馬テレビ、BS11にて放送された。全13話。
第2期『俺の妹がこんなに可愛いわけがない。』（おれのいもうとがこんなにかわいいわけがない）は、2013年4月から6月までTOKYO MX・チバテレビ・tvk・テレ玉・とちぎテレビ・群馬テレビ・朝日放送・テレビ愛知・テレビ北海道・TVQ九州放送・BS11にて第13話までが放送され、同年8月18日に第14話から第16話を全世界同時公開で配信して完結した。全16話（TV版全13話+WEB版3話）。
なお伏見の次作『エロマンガ先生』も2017年4月から6月までテレビアニメが放送されていたが、Twitterの公式アカウントは本作と共通（正確には統合）である。
あらすじ 一人称小説である原作は、語り手である京介のモノローグによる内心の表現が多用されているが、アニメではそうした表現を省く方針が企画初期から決められ、モノローグの多用で成功した『涼宮ハルヒの憂鬱』のアニメ版などとは違った方向性が志向された。結果的には主人公の印象も原作と違ったものとなり、京介が背負った年相応の欠点の部分が隠され、ヒロインから見た主人公像が表に出るような内容となっている。また、いけださくらによる漫画版の描写に準じた描写も取り入れられている。
アニメは原作に沿った形で物語が開始されたが、一部エピソードの順序が原作から変更されることもあり、またアニメオリジナルのエピソードも用意されている。例えば原作3巻におけるケータイ小説の書籍化を描いたエピソード小説第3巻、第3章。は、第8話ではライトノベルのアニメ化という内容に置き換えられ、原作の風味を残すことを意図しつつもアニメ独自の内容となっている。
TV放送版(第1期)の最終回である第12話では、原作第4巻までの内容を元に電撃G's Festival! Vol.19、32頁。、原作とは異なり桐乃が予定していた留学を取りやめるという結末が描かれた。一方、BD/DVDやインターネットでは第12話の途中から2通りの異なる展開へと分岐し、原作同様に桐乃が留学し、もうひとつの最終回である第15話へと続いていく展開も描かれている。これはTV放送版が1クール全12話で終了する上で独自の結末を描く必要があるためで、原作における第5巻以降の内容が第4巻のアンケートで決まる「読者投票型のルート分岐シナリオ」であったことや（詳細は「各巻の構成」を参照）、作中における物語の軸でもある美少女アドベンチャーゲームのストーリー分岐にならった展開である。
登場人物
高坂京介（こうさか きょうすけ） - 声：中村悠一 高坂桐乃（こうさか きりの） - 声：竹達彩奈 黒猫（くろねこ） - 声：花澤香菜 沙織・バジーナ（さおり・バジーナ） - 声：生天目仁美 田村麻奈実（たむら まなみ） - 声：佐藤聡美 新垣あやせ（あらがき あやせ） - 声：早見沙織 来栖加奈子（くるす かなこ） - 声：田村ゆかり
スタッフ 第1期 第2期 原作伏見つかさ『オトナアニメ Vol.18』洋泉社、2010年11月、66頁、企画鈴木一智、太布尚弘 夏目公一朗、鵜之澤伸 岩上敦宏、国崎久徳 監督神戸洋行 シリーズ構成倉田英之 脚本倉田英之、伏見つかさ スーパーバイザー 川口敬一郎 キャラクターデザイン織田広之 プロップデザイン石本剛啓 美術設定 泉寛 石本剛啓 美術監督 衛藤功二 岡本好司 色彩設計末永康子撮影監督 今泉秀樹 設楽希 編集 宇都宮正記 肥田文 音響監督本山哲 音楽神前暁プロデューサー三木一馬、金庭こず恵岩上敦宏、伍賀一統 柏田真一郎、二見鷹介 アニメーションプロデューサー 黄樹弐悠 加藤淳 アニメーション制作 AIC Build A-1 Pictures
制作 第1期 アニメ第一期は2010年10月に放映が開始された。 製作委員会にはアニプレックス、アスキー・メディアワークス、バンダイナムコゲームス、ムービックの4社が名を連ねており、アニメーション制作はAIC Buildが務める。アニメ化発表当初、監督は川口敬一郎と発表されていたが、神戸洋行に変更され、川口はスーパーバイザーを担当することとなった。キャラクターデザインは、原作小説のイラストを手掛けるかんざきひろと同一人物である織田広之が手掛ける。こうした人員配置はアニメ作品では珍しいため、本作のファンからはアニメ化を前提としていた企画と受け取られることもあるが、公式Twitterではこうした噂を否定している。
本作の原作にはアニメにする上でデリケートな内容も含まれ、原作者の伏見は当初はその内容がアニメ化されることについては半信半疑であった部分もあった。伏見はアニメ化に当たり、いつ砕け散るか分からない覚悟で書いていたという原作の感覚をアニメでも引き継ぐことや、桐乃というヒロインを可愛らしく見せている重要な要素である気持ち悪いとされる隠れたオタ的側面を大事にすることを求めたといい、シリーズ構成と脚本を担当した倉田英之も、そうした作品の内容を踏まえた上で、桐乃が年齢制限のある美少女ゲームを愛好しているという設定を変更しないことを条件に仕事を引き受けたという電撃G's Festival! Vol.19、33頁。。一方で伏見は、原作において読者からの反響が大きかった場面や、各キャラクターに対する読者からのイメージなどを原作者としてスタッフに伝えたとしており電撃文庫MAGAZINE、2010年11月号付録、16頁。、スタッフの打ち合わせにも参加している。第9話は原作者自身の脚本によるアニメオリジナルエピソードとなっている。
なお、第2話にて桐乃が参加するオフ会会場となるメイド喫茶プリティガーデンの描写に際しては、実在のメイド喫茶であるキュアメイドカフェの取材協力アニメ配信第2話、該当時間23分40秒目。やタイアップが行われ、プリティガーデン周辺の風景として、キュアメイドカフェが所在するジーストア・アキバ周辺をモデルとした風景が描かれた。
第2期
アニメーション制作がAIC BuildからA-1 Picturesに変更。主要スタッフは引き続き監督を神戸洋行、シリーズ構成を倉田英之が務める。
本作は第1期の第12話（GOOD END）の続編ではなく分岐ルートの第15話（TRUE ROUTE）の続編に設定されている。
主題歌 オープニングテーマ OPテーマの歌い手には、ニコニコ動画を中心に活動していた現役中学生のユニットであるClariSが起用されている。作詞・作曲は、ニコニコ動画を通じて2008年にメジャーデビューを果たしたlivetuneのkzが手掛けている。
OPの映像は毎回異なったものになっている。
第1期 「irony」（第2話、第4話 - 第11話、第12話TRUE ROUTE - 第15話） 作詞・作曲・編曲 - kz / 歌 - ClariS 素直になれずにいる10代の少女の気持ちを描いた曲電撃G's Festival! Vol.19、34頁。。TV版およびインターネット配信版の第1話・第3話・第12話GOODENDにはOPが無いが、第1話ではラストシーンにかかる形で、第3話ではED映像を伴う形で、それぞれEDテーマとして使用された。また、第15話では挿入歌としても使用された。BD/DVD版では、第1話からOPテーマとして使われている。
第2期 「reunion」（第2話 - 第8話、第11話 - 第15話） 作詞・作曲・編曲 - kz / 歌 - ClariS 第1話・第9話・第16話はOP無し、第1話・第10話ではED映像を伴う形でEDテーマとして使用され、第16話では挿入歌として使用された。ただし、クレジットはOPテーマ扱い。
エンディングテーマ EDテーマはニコニコ動画で公募された曲を出演声優が歌うという形式になっており（「ウェブサイトとの連動」も参照）、毎週異なるテーマ曲が用意された。原作では、ヒロインの桐乃は歌がそれほど上手い訳ではないという設定になっているものの小説第1巻、12頁、各曲は登場人物名義のキャラクターソングの体裁となっている。また、ED映像も毎回異なるイラストレーターによって描かれ、これらのイラストはエンドカードイラストを兼ねている。
TV版およびインターネット配信版では、尺の関係からEDテーマが入らないこともあったため、採用曲は劇中で使用されない場合もあったが、BD/DVDでは完全な形で使用されている。また、TV版ではEDで流れなかった場合にも次回予告後の提供テロップ時にエンドカードイラストにかかる形で採用曲が使用されたほか、番組内に表示されたキーワードを入力することで入手可能となる形式で着うたが期間限定で配信され、公式サイトでは全話に渡って放送済みエピソードのED動画が公開された電撃G's Festival! Vol.19、35頁。。BD/DVDの初回限定盤には特典CDとして各収録話のEDテーマが収録されている。
第1期 「妹プリ〜ズ!」（第1話） 作詞・作曲 - TRI-ReQ（作詞 - MNW / 作曲 - Hoso-Q） / 編曲 - TRI-ReQ、KAZU / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。桐乃の暴言や「妹キャラ好き」という嗜好を盛り込んだ歌詞となっており、原曲は初音ミクを使用した楽曲として投稿された。テレビ版・配信版のEDでは使用されなかった。BD/DVDのプロモーション映像では他の曲と共に使用されている。 「Shine!」（第2話） 作詞 - mayupin / 作曲 - クマロボ / 編曲 - クマロボ、yamazo / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。ポップで爽やかな曲調となっており、投稿の際には投稿者のバンドメンバーが仮歌を務めた。テレビ版・配信版ではラストシーンにかかる形で使用された。 「ほらいずむ」（第3話） 作詞・作曲 - とーま / 編曲 - project RAS、yamazo / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。桐乃の心情を歌った曲で、投稿の際には初音ミクを使用した楽曲として投稿された。テレビ版・配信版のEDでは使用されなかった。 「白いココロ」（第4話） 作詞・作曲 - Taishi / 編曲 - Taishi、ACOMPANAR / 歌 - 新垣あやせ（早見沙織） 一般公募曲。原作第2巻後半（アニメ版第5話）のエピソードをイメージした、新垣あやせのややダークな感情を描いた曲。投稿時の仮歌には初音ミクが用いられているが、仮歌のイメージを定着させたくないという意図から、でたらめな仮詞の歌に字幕で正式な歌詞をそえる形で投稿された。テレビ版・配信版としては初めてED映像をともなう形で曲が使用された。 「オレンジ」（第5話） 作詞・作曲 - hanawaya / 編曲 - hanawaya、yamazo / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。表裏のある生活の両方を楽しむ桐乃の心情を歌った曲。投稿の際にはインストルメンタル曲に歌詞をそえる形で投稿された。テレビ版・配信版ではラストシーンにかかる形で曲が始まり、途中からED映像をともなう形で使用された。 「マエガミ☆」（第6話） 作詞・作曲 - arata / 編曲 - arata、ACOMPANAR / 歌 - 田村麻奈実（佐藤聡美） 一般公募曲。原作第2巻第2章のエピソードに絡めた曲で、麻奈実の恋心がアイドルポップス風の曲調に盛り込まれており、曲名末尾の白星は流星のアスキーアート（ミ☆）を意図している。投稿の際には初音ミクを使用した楽曲として投稿された。本編ではED映像をともなう形で使用された。 「Masquerade!」（第7話） 作詞・作曲 - テトラproject / 編曲 - テトラproject、ACOMPANAR / 歌 - 黒猫（花澤香菜） 一般公募曲。黒猫が愛好する作中アニメ『MASCHERA』やゴスロリファッションを題材に、彼女の美学や魅力を表現することを意図した曲。原作者の伏見はこの曲を第8話の「カメレオンドーター」と共に、公募曲の中でも一押しの曲であるとしている。テレビ版・配信版では曲の後半部のみがED映像をともなう形で使用された。 「カメレオンドーター」（第8話） 作詞・作曲 - やしきん / 編曲 - やしきん、yamazo / 歌 - 沙織・バジーナ（生天目仁美） 一般公募曲。原作第6巻までの沙織・バジーナをイメージした曲で、投稿の際には初音ミクを使用した楽曲として投稿された。原作者の伏見はこの曲を、二面性を持った沙織の内面がうまく表現されているとして、公募曲の中でも特に印象の良かった曲の一つに挙げている。テレビ版・配信版ではラストシーンにかかる形で使用された。 「好きなんだもん!」（第9話） 作詞 - 有馬美咲 / 作曲 - 上月幻夜 / 編曲 - 上月幻夜、ACOMPANAR / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。桐乃をイメージした曲で、調子に乗ってテンションの高くなっている時の桐乃を想起させる内容となっている。投稿の際には作詞者がボーカルを担当した。本編ではED映像をともなう形で使用された。 「いいえ、トムは妹に対して性的な興奮をおぼえています」（第10話） 作詞・作曲 - さつき が てんこもり / 編曲 - さつき が てんこもり、ACOMPANAR / 歌 - 来栖加奈子（田村ゆかり） 一般公募曲。本作の内容をイメージしつつも電波ソングを意図した内容になっており、投稿の際にはニコニコ動画で活動する歌い手のななひらがボーカルを担当した。本編ではED映像をともなう形で使用された。 ED曲公募の採用賞金は10万円で、歌詞の最後で「10万ください」と歌われている。 「アキハバラ☆だんす☆なう!!」（第11話） 作詞・作曲 - やしきん / 編曲 - やしきん、yamazo / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈）、黒猫（花澤香菜）、沙織・バジーナ（生天目仁美） 一般公募曲で、第8話ED採用曲と同じ投稿者による曲。作品全体の雰囲気をイメージした曲であるといい、投稿の際には初音ミクを使用した楽曲として投稿された。本編ではED映像をともなう形で使用された。 「ただいま。」（第12話GOODEND） 作詞 - こだまさおり / 作曲・編曲 - 神前暁 / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 公募された曲ではなく、本作の劇伴曲を手掛ける神前暁による曲。公募作品には元気な曲が多かったことから、1990年代中頃のミディアムバラード風の曲調を意図したという。テレビ版・配信版ではラストシーンにかかる形で使用された。 「READY」（第12話TRUE ROUTE） 作詞・作曲 - encounter+/ 編曲 - encounter＋、yamazo / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。「Say! いっぱい人生」という仮題で投稿され、作詞者が仮歌のボーカルを担当した。 「†命短し恋せよ乙女†」（第13話） 作詞・作曲 - mitsu / 編曲 - mitsu、ACOMPANAR / 歌 - 黒猫（花澤香菜） 一般公募曲。黒猫の不器用な恋愛をイメージした曲。 「贖罪のセレナーデ」（第14話） 作詞・作曲 - ネロス / 編曲 - ネロス、yamazo / 歌 - 黒猫（花澤香菜）、高坂京介（中村悠一） 一般公募曲。黒猫が愛好する作中アニメ『MASCHERA』をイメージした曲。 「keep on runnin'」（第15話） 作詞・作曲 - 川口祥吾 / 編曲 - 川口祥吾、yamao / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 一般公募曲。アニメでは、星野くららが歌う『星くず☆うぃっちメルル』劇場版（Stardust Witch MERURU The MOVIE 1st）の主題歌という設定。インターネット配信版ではラストシーンにかかる形で使用された。
第2期 「感情線loop」（第1話） 作詞 - こだまさおり / 作曲・編曲 - 田中秀和（MONACA） / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） TV版、Web配信版では未使用。 「フィルター」（第2話） 作詞・作曲 - mampuku / 編曲 - mampuku、八木雄一、流歌 / 歌 - 新垣あやせ（早見沙織） 「ずっと…」（第3話） 作詞・作曲 - 及川康平 / 編曲 - 及川康平、千葉"naotyu-"直樹 / 歌 - 沙織・バジーナ（生天目仁美）、高坂桐乃（竹達彩奈）、黒猫（花澤香菜） 「ほねすと☆ラプソディー」（第4話） 作詞・作曲 - アルク / 編曲 - アルク、Meis Clauson / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 「Keep」（第5話） 作詞 - りおと / 作曲 - 西島尊大 / 編曲 - 西島尊大、千葉"naotyu-"直樹 / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 「モノクロ☆HAPPY DAY」（第6話） 作詞 - 涌澤崇史 / 作曲 - 立川直樹 / 編曲 - 立川直樹、流歌、牧野信博 / 歌 - 黒猫（花澤香菜） 「きょうもしあわせ」（第7話） 作詞 - Noël / 作曲 - ふわP（すとり） / 編曲 - れいな、千葉"naotyu-"直樹 / 歌 - 五更珠希（小倉唯） 「刹那のDestiny」（第8話） 作詞 - sheep_clever / 作曲 - ままごとP / 編曲 - ままごとP、ACOMPANAR / 歌 - 黒猫（花澤香菜） 「answer」（第9話） 作詞 - 煌々 / 作曲・編曲 - satsuki / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） TV版、Web配信版では未使用。 「星くずこすぷれ☆うぃっち!です!・おめが」（第10話） 作詞・作曲 - A than_Lily / 編曲 - A than_Lily、ACOMPANAR / 歌 - ブリジット・エヴァンス（久野美咲） メルルのOP映像を伴う形でOPテーマとして使用された。ただし、クレジットはEDテーマ扱い。 「ありふれた未来へ」（第11話） 作詞 - ミハネ / 作曲 - 高橋俊 / 編曲 - 高橋俊、安斎孝秋 / 歌 - 田村麻奈実（佐藤聡美） 「想うコト」（第12話） 作詞・作曲 - しっこく / 編曲 - しっこく、千葉"naotyu-"直樹 / 歌 - 新垣あやせ（早見沙織） 「ホントの気持ち」（第13話） 作詞・作曲 - にしだゆうすけ / 編曲 - にしだゆうすけ、でか大 / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈）、田村麻奈実（佐藤聡美） 「The last ceremony」（第14話） 作詞・作曲 - Ray / 編曲 - Ray、流歌 / 歌 - 黒猫（花澤香菜） 「will」（第15話） 作詞・作曲 - sequel / 編曲 - sequel、ACOMPANAR / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈） 「Thank You」（第16話） 作詞 - ちばけんいち / 編曲 - 千葉"naotyu-"直樹、ちばけんいち / 歌 - 高坂桐乃（竹達彩奈）
挿入歌 第1期 「星くず☆うぃっちメルル」（第7話、第10話） 作詞 - 伏見つかさ / 作曲・編曲 - 神前暁 / 歌 - メルル（田村ゆかり） 作中アニメ 『星くず☆うぃっちメルル』の主題歌。原作中で描写されていた『メルル』の主題歌「めてお☆いんぱくと」の歌詞を一字一句忠実に再現しており、作詞者として原作者の伏見が名を連ねている。伏見によれば、原作が執筆された時点では、曲がつくことを想定していなかった歌詞とされる。サウンドトラックCDには原作と同じ「めてお☆いんぱくと」の曲名で収録されている。 第7話は作中でメルルの声を演じているという設定の登場人物、星野くららが歌っているという設定だが小説第3巻、54-55頁。、第10話ではメルルに扮した来栖加奈子が歌っている。いずれの登場人物にも田村ゆかりがキャスティングされており、くらら本人が耳を疑うほど両者の声色が似ているという原作の設定小説第4巻、70頁。が再現されている。
第2期 「ぷらねっと☆ばーすと」（第1話、第4話、第6話、第10話、第15話） 作詞 - 伏見つかさ / 作曲・編曲 - 神前暁 / 歌 - メルル（田村ゆかり） 「めてお☆いんぱくと」（第15話） 作詞 - 伏見つかさ / 作曲・編曲 - 神前暁 / 歌 - メルル（田村ゆかり）
評価 BD第1期第1巻（完全生産限定版）の初週推定売上は18,085枚、DVD第1期第1巻（同）の初週推定売上は5,093枚をそれぞれ記録している。BD第2期第1巻（完全生産限定版）の初週推定売上は15,378枚、DVD第2期第1巻（同）の初週推定売上は2,562枚をそれぞれ記録している。第1期BDBOXの初週推定売上は5,257枚、第2期BDBOXの初週推定売上は1,888枚をそれぞれ記録している。
「第33回アニメグランプリ」ではグランプリ作品部門で10位、男性キャラクター部門で高坂京介が8位、女性キャラクター部門で高坂桐乃が10位、アニメソング部門で「irony」が19位をそれぞれ獲得している『アニメージュ 2011年6月号』徳間書店、2011年6月10日発行、23-35頁、。
「ニュータイプアニメアワード2011」では男性キャラクター賞で高坂京介が5位、女性キャラクター賞で黒猫が3位、作品賞で7位をそれぞれ獲得している。「ニュータイプアニメアワード2013」では女性キャラクター賞で高坂桐乃が10位を獲得している。
「2010アニメキャラアワード」では高坂桐乃が2部門でトップ10入り（「新人賞」1位、「ワガママだったで賞」4位）を果たしている。アニメディア創刊記念号特別企画「みんなの推しキャラ THE☆BEST」（2011年）では男性キャラクター部門で高坂京介が8位、女性キャラクター部門で高坂桐乃が12位、黒猫が18位をそれぞれ獲得している。
各話リスト 第1期の第12話は途中からの内容が異なる2通りの版が制作され、一方は“GOOD END”と題するテレビ放送版の最終話、もう一方は“TRUE ROUTE”と題する第15話の最終回へと続いていくエピソードになっている。
話数サブタイトル脚本絵コンテ演出総作画監督作画監督本放送配信SP版第1期第1話俺が妹と恋をするわけがない倉田英之川口敬一郎神戸洋行石田可奈谷川亮介、永田正美第2話俺が妹とオフ会に行くわけがない喜多幡徹石田可奈、川上哲也鶴田仁美第3話俺の妹がこんなに可愛いわけがない渡邊哲哉川上哲也川村幸祐第4話俺の妹が夏コミとか行くわけがない吉村愛飯飼一幸、永田正美沈宏第5話俺の妹の親友がこんなに××なわけがない川口敬一郎町谷俊輔島田さとし、岡崎洋美佐古宗一郎第6話俺の幼馴染がこんなに可愛いわけがない喜多幡徹石田可奈後藤望第7話俺の妹がこんなに小説家なわけがない佐藤宏幸川上哲也谷川亮介（Aパート）吉川真帆（Bパート）第8話俺の妹がこんなにアニメ化なわけがない佐野隆史清水聡石田可奈水谷麻美子、中村統子第9話第7話俺の妹がこんなにエロゲー三昧なわけがない伏見つかさ舛成孝二宇井良和川上哲也杉本光司KIM YONG-SIK第10話第8話俺の妹がこんなにコスプレなわけがない倉田英之吉村愛石田可奈近藤奈津子（Aパート）許宰銑・金祈南（Bパート）第11話第9話俺の妹がこんなにメイドなわけがない渡邊哲哉川上哲也石丸賢一、敷島博英永田正美、大杉尚広谷川亮介、嘉手苅睦第12話俺の妹の人生相談がこれで終わるわけがない GOOD END古川順康喜多幡徹石田可奈佐古宗一郎、小松麻美後藤望第12話第10話俺の妹の人生相談がこれで終わるわけがない TRUE ROUTE石田可奈川上哲也・中村直人（Aパート）ジミー・ストーン（Bパート）佐古宗一郎・小松麻美（Aパート）後藤望（Bパート）第13話第11話俺の後輩がこんなに腐ってるわけがない安藤貴史-永田正美、相馬満中原清隆第14話第12話俺の後輩がこんなに可愛いわけがない古川順康まつぞのひろし奥野耕太吉川真帆第15話第13話俺の妹がこれで最終回なわけがない神戸洋行花上将吾谷川亮介、北島信幸小谷杏子、神戸洋行第2期 第1話-俺の妹が再び帰ってくるわけがない倉田英之神戸洋行石田可奈渡邊敬介ジミー・ストーン（メルル）第2話信じて送り出したお兄さんが携帯美少女ゲームにドハマリしてセクハラしてくるようになるわけがない伏見つかさ神戸洋行西片康人サトウミチオ第3話俺の友達が眼鏡を外すわけがない倉田英之山田弘和渡邊敬介徳田賢朗第4話俺の妹のライバルが来日するわけがない斎藤哲人千葉大輔石田可奈洪錫杓ジミー・ストーン（メルル）第5話俺が妹の彼氏なわけがないし、俺の妹に彼氏がいるわけがないふかざわまなぶ大泉武蔵渡邊敬介飯飼一幸、後藤望、戸谷賢都、堀井伸雄、森川侑紀第6話俺の妹が家に彼氏をつれてくるわけがない吉田隆彦川上哲也サトウミチオジミー・ストーン（メルル）第7話俺が後輩と恋人同士になるわけがない林博基山田弘和渡邊敬介徳田賢朗第8話俺が後輩とひと夏の思い出を作るわけがない斎藤哲人宇都宮正記石田可奈米澤優第9話俺の妹がこんなに可愛いわけがない!田口智久西片康人川上哲也容洪、中原久文第10話俺の妹がウエディングドレスを着るわけがない及川啓町谷俊輔渡邊敬介近藤優次、松本朋之ジミー・ストーン（メルル）徳田大貴（自転車）第11話一人暮らしの兄貴の部屋に妹たちが押しかけるわけがない斉藤哲人高島大輔石田可奈野田康行ジミー・ストーン（エフェクトアクション）第12話マジ天使すぎるあやせたんが一人暮らしの俺んちに降臨するわけがない山田弘和川上哲也サトウミチオ、谷川亮介第13話妹（あたし）が兄（アイツ）に恋なんてするわけない伏見つかさ小野学西片康人渡邊敬介鎌田均、川上哲也後藤望、サトウミチオジミー・ストーン、谷川亮介戸谷賢都、中原久文保村成、堀井伸雄松田剛吏第14話俺が彼女（アイツ）に告白なんてするわけがない倉田英之斎藤哲人町谷俊輔石田可奈川上哲也米澤優、徳田夢之介日下部智津子第15話俺の妹がこんなに可愛い喜多幡徹山田弘和渡邊敬介近藤勇次、松本朋之第16話俺の妹がこんなに可愛いわけがない。神戸洋行川上哲也サトウミチオ、谷川亮介保村成、横井将史渡邊敬介
放送局 第1期は第1話から第12話“GOOD END”まではテレビ放送およびWeb配信で、第12話“TRUE ROUTE”から第15話まではWeb配信のみという形で公開された。
第1話から第12話GOOD ENDまで 2010年12月までに第12話“GOOD END”を最終話とする内容が放送された。以下は公式サイトや放送局・配信元のサイト、その他ニュースサイトでの情報に基づく。