徳川家康の嫡男。
　当時１７歳であったが、この戦いで剛勇無類さをいかんなく発揮し、敵将勝頼が「かの小冠者長生せば、必ず天下に旗を立つべし」と評したといわれている。
　また、信長も娘徳姫を家康と同盟を固めるために信康に嫁がせていたが、このときの戦いぶりを見てさぞ警戒心を抱いたと思われる。このことが４年後の悲劇につながったといわれている。
　武田との内通を理由とした信長の命に従った家康は、苦渋の決断により信康を二俣城に閉じ込め自害に追い込んだのであった。世に言う「築山事件」である。
　この出来事により家康と信長の関係はこれまでの盟友関係から服従関係に変わることとなった。

　ともに家康の家臣。
　設楽原の決戦で織田軍に遅れをとってはならないといち早く合戦の火蓋を切ったのが、徳川譜代の臣大久保兄弟であった。柵を避けて迂回しようと突進してきた山県隊の前に立ちはだかり、押しつ押されつの攻防を繰り返し、その戦の駆け引きと鉄砲隊の指揮ぶりは見事なもので、大いに翻弄させている。
　その様子を見ていた信長は、前線で戦っている金の揚羽蝶の羽と石餅の差物の勇戦振りに目をとめていたがそれが敵か味方か判断できなかったため、家康の陣所に使者を遣わし問いただした。
　そしてそれが家康の家臣大久保忠世・忠佐だと知ると、「さても家康はよき者をもたれり。この者どもは良き膏薬（こうやく）のような奴、敵にべったりと付いて離れぬ」と賞賛するとともに家康を羨んだという。

　父幸隆の後を継いだいわば武田生え抜きの武将であった信綱は次弟昌輝とともに働いたが、当主であったのはこの合戦までのわずか１年間であった。。
　真田兄弟の部隊は馬場隊に続き、柵の内に退いた敵の銃弾をかいくぐって突進し、第一柵を破り、さらに第二柵に取りかかる勢いであった。しかし、兄の信綱は集中銃火を浴びて壮烈な戦死をし、弟昌輝も傷を負って一旦退却した。
　その後戦況は武田軍に不利となっていき、勝頼の本隊もじりじりと後退し、やがて「大」の文字の旗指物も、はるかに遠のいて行った。それを見送った昌輝は敗走の途中馬場信春に会い、兄の信綱がまだ引き揚げてないことを聞いて再び戻り、追撃の織田・徳川軍勢の中へ突き進んだ。群がる敵にやむなく引き寄せながらよく戦い、兄同様あえなく銃弾を浴びて戦死している。

　信貞は上州の朱武者として勇名を馳せたといわれ、その兵の動員力も武田軍最大であった。武田氏とはあくまで同盟的な立場での従属であり、その独立性は高かった。
　この戦いでもよろいも旗指物も、馬具も赤く染められた赤備えの小幡勢の騎馬五百騎は、 左翼二番隊としてよく奮闘し、激しい接近戦を演じた。
　武田滅亡後は信長に通じ、滝川一益の支配下に入り、本能寺の変の後は北条氏の支配下に入った。小田原の役では落城前に城を脱出して、家康に降っている。
　その後は領地を家康に明渡し、旧友真田昌幸を頼って信州塩田平に隠棲、同地にて没している。