• Ryan Reynolds trong vai Wade Wilson / Deadpool: Một lính đánh thuê với khả năng hồi phục nhanh với đầy sẹo nghiêm trọng trên cơ thể sau khi trải qua một cuộc thử nghiệm đột biến tái tạo để điều trị ung thư giai đoạn cuối.[1]
• Hugh Jackman trong vai James "Logan" Howlett/ Wolverine: Dị nhân có khả năng hồi phục và bộ xương bằng Adamantium.[2] Jackman mô tả Logan và Deadpool là kẻ đối lập và thích đối đầu nhau khiến Logan tức giận.[3]
• Morena Baccarin trong vai Vanessa: Bạn gái của Wilson.[4]
• Leslie Uggams trong vai Blind Al: Bạn cùng phòng lớn tuổi bị mù của Wilson.[5]
• Karan Soni trong vai Dopinder: Người hâm mộ và là tài xế taxi của Wilson.[5]
• Brianna Hildebrand trong vai Negasonic Teenage Warhead: Một thành viên tuổi teen của X-Men với sức mạnh đột biến có thể kích nổ các vụ nổ nguyên tử từ cơ thể cô ấy.[6]
• Shioli Kutsuna trong vai Yukio: Bạn gái của Negasonic Teenage Warhead và là thành viên X-Men.[6]
• Stefan Kapičić lồng tiếng cho Colossus: Một thành viên của X-Men với khả năng biến toàn bộ cơ thể thành thép hữu cơ.[4]

Ngoài ra, Rob Delaney đảm nhận vai Peter, một thành viên trong đội " X-Force " của Wilson, từ Deadpool 2 (2018).[7] Emma Corrin đã được chọn vào một vai chính phản diện không được tiết lộ,[8] trong khi Matthew Macfadyen được chọn vào một vai không được tiết lộ.[9]