• James McAvoy sebagai Professor Charles Xavier / Professor X[3]

• Michael Fassbender sebagai Erik Lehnsherr / Magneto[4]

• Jennifer Lawrence sebagai Raven Darkhölme / Mystique[3]

• Oscar Isaac sebagai En Sabah Nur / Apocalypse[5]

• Rose Byrne sebagai Moira MacTaggert[6]

• Nicholas Hoult sebagai Hank McCoy / Beast[3]

• Olivia Munn sebagai Elizabeth Braddock / Psylocke[7]

• Evan Peters sebagai Peter Maximoff / Quicksilver[8]

• Kodi Smit-McPhee sebagai Kurt Wagner / Nightcrawler[9]

• Sophie Turner sebagai Jean Grey[10]

• Tye Sheridan sebagai Scott Summers / Cyclops[10][11]

• Alexandra Shipp sebagai Ororo Munroe / Storm[10]

• Lucas Till sebagai Alex Summers / Havok

• Josh Helman sebagai William Stryker[12]

• Lana Condor sebagai Jubilation Lee / Jubilee[13]

• Ben Hardy sebagai Warren Worthington III / Angel / Archangel[14]

Pencipta X-Men, Stan Lee membuat penampilan kameo.[15]