わたしも、のび太が主人公だと思ってましたね。普通にアニメで見てる範囲だと「のび太がドラえもんの力を借りて不都合な状況を解消しようとする」のが基本的な導入になりますし。
　ですが、作者である藤子・F・不二雄氏は「ドラえもんが主人公で、のび太は副主人公」と言っておられたそうで。それを知って、どうしてそういう食い違いが起きたのかをちょっと考えたことがあります。

　「ドラえもん」という作品全体のストーリーは「ドラえもんが主人であるセワシの一族の運命を好転させるため、先祖であるのび太を教育する」というもの。このストーリーだけ見るとドラえもんが主人公なのも納得できます。
　ただ、「ドラえもん」という作品はこのメインストーリーをほとんど進行させず、本来であれば脇道にあたるエピソードを主に描くことで成り立っています。このエピソードは先に述べたようにのび太が主人公ポジションにいます。この構造によって、視聴者である私は個々のエピソードを見る際にメインストーリーを意識することはほとんどありませんでした。だから、作品全体の主人公ものび太だと思ってしまっていたのでしょう。一方で作者はメインストーリーを意識しているため、メインストーリーの主人公であるドラえもんこそが作品全体の主人公だと考えていたのではないかなと。