• Paul Rudd trong vai Scott Lang / Người Kiến: Một Avenger và cựu tội phạm nhỏ với bộ đồ cho phép anh thu nhỏ hoặc phóng to kích thước cơ thể trong khi tăng sức mạnh.[2] Sau các sự kiện của Avengers: Hồi kết (2019), Lang đã trở thành một nhân vật nổi tiếng đối với công chúng, đồng thời là tác giả của cuốn sách tự truyện có tựa đề Look Out for the Little Guy, kể về một phiên bản khác về cách anh ấy đã giúp cứu vũ trụ khỏi Thanos trong Hồi kết.
• Evangeline Lilly trong vai Hope van Dyne / Chiến binh Ong: Con gái của Hank Pym và Janet van Dyne, cô được mẹ mình truyền lại một bộ đồ tương tự như Người Kiến và danh hiệu Chiến binh Ong.[3] Lilly cho biết bộ phim sẽ khám phá cách nhân vật đối phó với "sự yếu đuối và dễ bị tổn thương" của cô ấy, tiếp tục từ cách Người Kiến và Chiến binh Ong (2018) cho thấy cô ấy mạnh mẽ và có khả năng như thế nào.
• Michael Douglas trong vai Hank Pym: Một cựu đặc vụ S.H.I.E.L.D., nhà côn trùng học và vật lý học, người đã trở thành Người Kiến đầu tiên sau khi ông tự tạo ra bộ đồ.[3]
• Michelle Pfeiffer trong vai Janet van Dyne: Vợ của Pym, mẹ của Hope, và là Chiến binh Ong đầu tiên, bà đã bị lạc trong thế giới lượng tử 30 năm.[4]
• Kathryn Newton trong vai Cassie Lang: Con gái của Scott Lang, người có được một bộ đồ giống cha cô. Nhân vật này trước đây đã được Abby Ryder Fortson đóng vai khi còn nhỏ trong các bộ phim Người Kiến trước đó và Emma Fuhrmann khi là một thiếu niên trong Hồi kết (2019).[5]
• Jonathan Majors trong vai Kang the Conqueror:
  Một "kẻ thù du hành xuyên thời gian, đa vũ trụ" là một biến thể dòng thời gian thay thế của nhân vật He Who Remains, người tạo ra Cơ quan Phương sai Thời gian (TVA) được giới thiệu trong mùa đầu tiên của Loki (2021). Kang được biên kịch chính của Loki, Michael Waldron, mô tả là "nhân vật phản diện lớn tiếp theo trong phim" MCU. Nhiều người cho biết Kang khác với He Who Remains, người không ở Lượng tử giới, với một tâm lý thay đổi, miêu tả Kang khác với He Who Remains do các nhân vật xung quanh anh ấy khác nhau, và chuyển từ một bộ truyện sang một bộ phim.[5] Anh bị thu hút bởi "tính cách và kích thước" của Kang và tiềm năng thể hiện với anh với tư cách là một diễn viên, lưu ý rằng Kang sẽ là một kiểu nhân vật phản diện khác trong MCU so với Erik Killmonger và Thanos. Majors đã tăng thêm 10 pound (4,5 kg) cơ cho vai diễn, tập trung vào việc tập luyện sức mạnh và điều hòa.
• Randall Park trong vai Jimmy Woo: Một đặc vụ FBI trước đây là sĩ quan tạm tha của Lang.

Ngoài ra, Gregg Turkington đảm nhận vai Dale, quản lý của một cửa hàng Baskin-Robbins, người mà Lang đã làm việc một thời gian ngắn, từ Người Kiến (2015),  trong khi Bill Murray đã được chọn vào một vai phản diện chưa được tiết lộ. MODOK — một cá thể đột biến, được tăng cường điều khiển từ tính với cái đầu quá khổ — cũng sẽ xuất hiện trong phim.