 | Hugh Jackman als Logan / Wolverine |
 | Ian McKellen als Eric Lehnsherr / Magneto |
 | Patrick Stewart als Charles Xavier / Professor X |
 | Famke Janssen als Jean Grey / Dark Phoenix |
 | Halle Berry als Ororo Munroe / Storm |
 | Anna Paquin als Marie D'Ancanto / Rogue |
 | Kelsey Grammer als Dr. Henry 'Hank' McCoy / Beast |
 | Elliot Page als Katherine 'Kitty' Pryde / Shadowcat |
 | Shawn Ashmore als Bobby Drake / Iceman |
 | Vinnie Jones als Cain Marko / Juggernaut |
 | Aaron Stanford als John Allerdyce / Pyro |
 | Ben Foster als Warren Worthington III / Angel |
 | Rebecca Romijn als Raven Darkholme / Mystique |
 | James Marsden als Scott Summers / Cyclops |
 | Daniel Cudmore als Peter Rasputin / Colossus |
 | Michael Murphy als Warren Worthington II |
 | Dania Ramírez als Callisto |
 | Shohreh Aghdashloo als Dr. Kavita Rao |
 | Josef Sommer als The President |
 | Bill Duke als Trask |
 | Eric Dane als James Madrox / Multiple Man |
 | Desiree Zurowski als Mrs. Grey |
 | Adrian Hough als Mr. Grey |
 | Haley Ramm als Young Jean Grey |
 | Chris Claremont als Lawnmower Man |
 | Stan Lee als Waterhose Man |
 | Cayden Boyd als Young Angel |
 | Tanya Newbould als Dr. McCoy's Assistant |
 | Anthony Heald als FBI Mystique Interrogator |
 | Cameron Bright als Jimmy / Leech |
 | Connor Widdows als Jones |
 | Kea Wong als Jubilation Lee / Jubilee |
 | Shauna Kain als Theresa Rourke Cassidy / Siryn |
| Luke Pohl als Flea |
 | Julian Richings als Mutant Theatre Organizer |
| Lloyd Adams als Lizard Man |
 | Richard Yee als Little Phat |
| Via Saleaumua als Phat |
 | Meiling Melançon als Elizabeth Braddock / Psylocke |
 | Omahyra Mota als Phillipa Sontag / Arclight |
 | Clayton Watmough als Glob Herman |
 | Ken Leung als Kid Omega |
 | Julian Christopher als Prison Truck Guard #1 |
 | Brad Kelly als Prison Truck Guard #2 |
 | Makenzie Vega als Prison Truck Little Girl |
 | Mi-Jung Lee als Newscaster |
 | Benita Ha als Worthington Technician |
| Ron James als Prison Truck Driver |
 | R. Lee Ermey als Sergeant (voice) |
 | Lance Gibson als Spike |
 | Aaron Pearl als Team Leader |
 | Chelah Horsdal als Minivan Mother |
 | John Pyper-Ferguson als Minivan Father |
 | Brenna O'Brien als Minivan Daughter |
| Justin Callan als Minivan Son #1 |
 | Alex Ferris als Minivan Son #2 |
| Peter Kawasaki als Photographer |
 | Ron Blecker als Commander |
 | Emy Aneke als Alcatraz Lieutenant |
| David Smith als Omega Mutie |
 | Olivia Williams als Dr. Moira MacTaggert |
| Tony Stef'Ano als Mutant (uncredited) |
