Hugh Jackman : Logan / Wolverine

Halle Berry : Ororo Munroe / Tornade

Ian McKellen : Erik Lehnsherr / Magnéto

Famke Janssen : Jean Grey / Le Phénix

Anna Paquin : Marie / Malicia

Patrick Stewart : Le Professeur Charles Xavier

Kelsey Grammer : Le Dr. Hank McCoy / le Fauve

James Marsden : Scott Summers / Cyclope

Rebecca Romijn : Raven Darkholme / Mystique

Shawn Ashmore : Bobby Drake / Iceberg

Aaron Stanford : John Allerdyce / Pyro

Elliot Page : Kitty Pryde (crédité Ellen Page)

Vinnie Jones : Cain Marko / Le Fléau

Daniel Cudmore : Peter Rasputin / Colossus

Ben Foster : Warren Worthington III / Angel

Michael Murphy : Warren Worthington Sr.

Dania Ramírez : Callisto

Eric Dane : Jamie Madrox / L'Homme-Multiple

Mei Melançon : Psylocke

Omahyra Mota : Philippa Sontag / Arclight

Ken Leung : Quill

Olivia Williams : Le Dr. Moira MacTaggert

Cameron Bright : Jimmy / Leech

Bill Duke : Trask

Kea Wong : Jubilation Lee / Jubilee

Shauna Kain : Theresa Cassidy / Cyrène