そもそも人物の口調で性格を分かりやすく書き分ける手法は、小説ではラノベ特有です。

＞ヒロイン２＝お嬢様言葉。「～～ですの」「～～ですわ」など。

家柄が良くても悪くても、今時の若い女性がそんなしゃべり方はしないでしょう。「～ですことよ」「おーほっほっほ！」の類いに至っては、ほぼギャグかパロディです。

こういう極端な口調による書き分けは、一般小説ではまず使用されないということは一応知っておいた方が良いと思います。ラノベではわりと多用される理由は、スレ主様が仰っているように、

＞とにかく、キャラクターの差別化を図る上で、口調というのは個性と言う点でも重要だと思うし、複数人で会話するシーンで、現在誰が話しているのか明確にする意味でも、大事だと考えます。

これが理由だとは思います。
ただ少し安易な方法ではあって、上記の目的は口調にそれほど極端な特徴をもたせなくても、会話の流れや行動、性格描写全体を駆使して実現することも可能です。そういう技術にも目を向ける方が良いのではないかと。

＞東北弁や関西弁を話すキャラクターは、しばしば見かけます。だけど、日本では無い異世界（特にファンタジー世界）で、日本特有の方言を話すのは、良く考えるとかなりおかしいのではと思います。

それは良く考えなくてもおかしいです。
ただ、これは仕方がないんですね。
異世界にも中央と地方、都会と田舎がある場合、田舎の住人が喋りそうな言葉を一から作ってしまうというのは現実問題として無理があるので。
お嬢様らしさを小説で表現するには、行動や何気ない振る舞いによって品格を感じさせるという方法もあります。同じ考えで地方人を描写するなら、例えば教育の差に着目して地方人にわざと素朴で論理性を欠く話し方をさせるなどの手もなくはありません。
ただ方言というのはそういうこととも別問題で、実際に外国語かと思うほど異なる言い回しもあることを現実に私達は知っていますからね。
そういうお国言葉を創作的に作るのは難しい以上、実際にある東北地方などの方言を模倣してそれらしく表現するのは仕方のないところだと思います。

もっと根本的なことを言うと、サタンさんも仰っているようにそもそも異世界人が日本語を喋っていること自体がおかしいわけです。
しかし、そこに無理に理屈をつけようとすると、蒸し返しで恐縮ですが、以前のハンバーグ論争みたいになりかねません。

先に触れたお嬢様言葉の件にしても、安易と書きましたが、一方で読者に余計な負担をかけずに物語を楽しんでもらうための親切設計とも言えるので、実は一概に悪いとも思っていません。

そういう「良い意味の妥協」もあると割り切ってはいかがかと思います。