ゴレンジャーは国連が設立した国際秘密防衛機構“イーグル”の日本ブロック関東支部に属する秘密戦隊である。総司令官である江戸川権八(普段は指令室+ミーティングルーム「ゴレンジャールーム」が隠されているスナック、のちに新装してフルーツパーラーとなる「ゴン」のマスターをしている)の指揮の下、地球の平和を守るために悪の組織“黒十字軍”と戦う。
黒十字軍の襲撃で壊滅した日本ブロック各地支部の生き残り隊員が集められ、特殊レンジャー訓練を施されて(“ゴレンジャー”の機密名はこれにちなむ)、黒十字軍と戦うための5人編成の特殊部隊が誕生した。彼ら5人が着用する国際秘密防衛機構イーグルが開発した特殊強化服は、人間の大脳中枢を刺激してその潜在能力を爆発的に高めるが、着用する際に瞬間的に高圧電流が流れる(当初10万ボルト、第43話以降登場する新スーツでは15万ボルト)仕組みとなっているため、彼らのような特殊レンジャー訓練を受けたメンバーのみが着用できる。
ゴレンジャーのメンバーは以下の5人。名前に対応した色のマスクとスーツを着用しており、アイマスクは取り外すと専用武器に変化する。
アカレンジャー / 海城 剛(かいじょう つよし)、アオレンジャー / 新命 明(しんめい あきら)、キレンジャー / 大岩 大太(おおいわ だいた)、モモレンジャー / ペギー 松山(ペギー まつやま)、ミドレンジャー / 明日香 健二(あすか けんじ)
5人の本名である海城(かいじょう)、新命(しんめい)、大岩(おおいわ)、ペギー、明日香(あすか)の頭文字を繋げると「カシオペア」となり、これは黒十字総統の弱点への伏線となっている。
ゴレンジャーの変身プロセスは「転換」と呼ばれる。転換アクションは、その場で回転するかジャンプして着地することによって完了し、特にアイテムは使用しない(第3話以降は“Go!”のかけ声を伴うようになった)。なお、前述の特殊強化服の着用の際に流れる高圧電流に耐えるため、転換の際には精神集中のプロセスが必要である(第40話、第55話)。メンバーが装着しているブレスレットはあくまでも通信用で、彼ら以外の一般のイーグル隊員も着用している。