雖然哆啦A夢也喜歡看人類的身體（參見好色的哆啦A夢，也會喜歡一些女明星，但真正喜歡的對象都是貓或機器貓。哆啦A夢對於追求母貓十分害羞內向。
- 哆啦咪子，未來世界的機器貓女朋友，前後有許多不同的設定。
- 小咪，是哆啦A夢最常出現的貓女朋友之一。
- 小玉，貓女朋友之一。（〈不用哆啦A夢的一天〉）
- 一隻貓：一開始很沒信心，大雄一直鼓勵牠，但最後成功和那隻貓成為好朋友。（見短篇〈愛上了她〉）
- 白色波斯貓，後來兩人成為好「朋友」，但她和另一隻野貓卻是長年思慕的朋友。最後哆啦A夢成全他們，將他們送到貓狗王國去生活。（〈失戀日記〉）
- 愛上一隻玩具貓小咪，最後還用道具將它變成機器貓，結果才知道它的男的。（〈漂亮的貓小姐〉）
- 另一隻貓，哆啦A夢想跟它作朋友她不答應，最後靠朋友輪才成功變成朋友。（〈朋友輪〉）
- 一隻野貓，哆啦A夢要和她作朋友並要迗她禮物，結果因為大雄亂用備用口袋，使哆啦A夢被討厭。（〈四次元口袋裡有備用品〉）
- 在非原著的《大雄的貓狗時空傳》中，很迷戀夏咪。