TBS系にて、1968年4月21日 - 1969年3月23日に放送。全48話（15分2話）。OPアニメは漫画のコマ割り仕立てになっている。映画評論家の淀川長治が、登場した怪物の解説をしていた。エンディングでもナレーションをしている。
シナリオを担当した山崎敬之の著書によると、山崎が書いた最終回のシナリオに対して、原作者の藤子不二雄AはOKをなかなか出さず、結局まさに許される最後のタイミングというべき日の早朝に、TBSのロビーにまで打ち合わせにきて、ようやくOKを出したというエピソードが残っている。山崎は「あとから思えば、これほど手ごわい原作者もいなかった」と語っている（山崎敬之『アニメ魂』p.55）。
また、カラー制作のパイロット版も存在するという。
スタッフ
製作：東京ムービー、スタジオ・ゼロ、TBS
監督：大隅正秋
演出：鈴木伸一、大隅正秋、秦泉寺博、岡部英二 他
作画：鈴木伸一、富永貞義、秦泉寺博、甲藤征史 他
音楽：岡本道夫
主題歌（OP・ED1）：『おれは怪物くんだ』
作詞：藤子不二雄
作曲：筒美京平
歌：白石冬美、大竹宏、兼本新吾、今西正男
主題歌（ED2）：『怪物くん音頭』
作詞：藤子不二雄
作曲：渡辺岳夫
歌：白石冬美、石川進
レコード：コロムビアレコード、朝日ソノラマ他
※OPとEDでは、怪物くんとペコちゃん（声・斉藤尚子）が共演している。『不二家の時間』の藤子アニメ作品で、双方ともペコちゃんとの共演が見られるのは『怪物くん』のみ（『オバケのQ太郎』は双方とも散逸。『パーマン』はOPのみ散逸）。
ネット局
TBS（キー局）?北海道放送、青森放送※、岩手放送（現・IBC岩手放送）、東北放送、秋田放送※、山形放送※、福島テレビ※、新潟放送、信越放送、山梨放送※、北日本放送※、北陸放送、福井放送※、静岡放送、中部日本放送、朝日放送（当時はTBS系列）、山陽放送、中国放送、山陰放送※、山口放送※、西日本放送※、四国放送※、南海放送※、高知放送※、RKB毎日放送、長崎放送、熊本放送、大分放送、宮崎放送、南日本放送、琉球放送
無印=同時ネット局 ※=時差ネット局
劇場版
1969年3月18日公開の『東映まんがまつり』内で、「砂魔人をやっつけろの巻」と「怪物くんとハニワ怪神の神」のブローアップ再編集版が上映された。
併映は『長靴をはいた猫』『ひみつのアッコちゃん』『ひとりぼっち』『チャコとケンちゃん』の4本。
東京ムービー作品が東映系で上映されるのは、1965年12月25日公開の『オバケのQ太郎』以来だが、『東映まんがまつり』としては唯一にして最後（『オバQ』は『まんが大行進』内で上映）。この後東京ムービー作品は、『東宝チャンピオンまつり』内で上映する様になる。
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