A lo largo de la serie, la personalidad de Haruhi muestra tener muchas facetas diferentes, algo que se relaciona a menudo con sus habilidades sobrenaturales y su uso. Ella demuestra ser muy inteligente, atlética y, naturalmente, con talento en casi cualquier cosa, lo que lleva a unirse a todos los clubes de actividad y salir de todos ellos con igual velocidad (a pesar de las súplicas de los miembros de los clubes). Esto se establece en su contra ante la frialdad y la indiferencia a todo lo que ella considera normal y sin interés, hasta su encuentro con Kyon, que la lleva a ser más abierta.
Como el líder de la Brigada SOS, Haruhi actúa con lo que puede llamarse determinación, persistencia o ingenio por algunos y crueldad e hiperactividad por los demás. Un ejemplo de ello es su chantaje del presidente de la Sociedad del Estudio de la Informática para obtener un ordenador para la Brigada haciéndole una fotografía de un supuesto "acoso sexual" a Mikuru.
Haruhi también tiene una personalidad muy competitiva y acepta sin vacilación cualquier reto que se cruza en su camino, a pesar de dificultades o limitaciones de tiempo. Su optimismo constante y su exceso de confianza pueden hacerla parecer arrogante. Ella tiene metas muy elevadas y no aceptará nada menos que la perfección de sí misma y de su Brigada. Pone mucha confianza en los miembros de su brigada, especialmente Kyon, para conseguir la tarea de hacer lo que sea. Esto a veces puede hacer que parezca egoísta y poco amable.
Haruhi no es tímida y, a menudo atrae mucho la atención hasta el punto de no dar importancia a cambiarse de ropa delante de varias personas, más aún cuando la Brigada SOS al completo está presente; a medida que avanza la trama se puede observar como la actitud frente a este hecho varía. Cuando se trata de Mikuru es físicamente muy juguetona. A menudo hace comentarios sobre el atractivo de Mikuru y lo explota para sus propios fines, a menudo forzando a Mikuru a ponerse varios trajes diferentes (de conejita, de meido o de miko, entre otros) como si fuera una muñeca.
Haruhi también parece odiar mostrar signos de vulnerabilidad ante los demás. Después de su concierto en el festival cultural de la escuela, en el que ella y Yuki sustituyeron a dos miembros de la banda ENOZ, Haruhi mostró incomodidad hacia los miembros de la banda cuando se le dio las gracias al día siguiente. Como señaló Kyon, Haruhi no está acostumbrada a recibir elogios de los demás por su conducta hacia el resto de la gente a causa de sus intereses anormales.
Aunque muchos de los esfuerzos de Haruhi se dediquen a la búsqueda de seres sobrenaturales, en realidad no cree en ellos. Esto es sugerido por Itsuki en la primera novela ligera, dado que Haruhi no les obliga a él, Yuki, o Mikuru a revelarse debido a que su sentido común no le permite creer que existen. De hecho, entre las novelas primera y la segunda, cuando Kyon trata de convencer a Haruhi de que los otros miembros de la Brigada SOS son más de lo que parecen, no le cree. Más tarde, ella basa Las Aventuras de Mikuru Asahina sobre la historia de Kyon.
La Brigada SOS es muy preciada para ella y ha declarado a Kyon que no tiene ninguna intención de ceder su puesto como jefe a nadie más. Ella actúa a toda costa, incluso mediante la explotación de los miembros, para llamar la atención y conseguir apoyo a la Brigada, así como adquisición de espacio y materiales, mantenimiento de su página web, participar en torneos deportivos y organización de actividades tales como búsquedas por toda la ciudad de fenómenos extraños, entre otras cosas. Ella escribió, produjo y dirigió (todo a tiempo real, sin más guión premeditado que sus ideas) la película Las Aventuras de Mikuru Asahina para el festival de la escuela.
