• Felicity Jones vai Jyn Erso.[6]
  • Beau và Dolly Gadsdon vai Jyn Erso hồi nhỏ.
• Diego Luna vai Cassian Andor, đội trưởng và sĩ quan tình báo phe Nổi dậy.[7][8]
• Ben Mendelsohn vai Orson Krennic, Giám đốc của Viện Nghiên cứu Vũ khí Tối tân.[9]
• Chân Tử Đan vai Chirrut Îmwe, một chiến binh tâm linh bị mù tin vào Thần lực.[7]
• Mads Mikkelsen vai Galen Erso, bố của Jyn và là nhà khoa học phát triển vũ khí cho Đế chế.[10]
• Alan Tudyk vai K-2S0, một người máy của Đế chế do phe Nổi dậy lập trình lại và sở hữu.[11]
• Riz Ahmed vai Bodhi Rook, một phi công chở hàng đã đào ngũ khỏi Đế chế.[12]
• Jimmy Smits vai Bail Organa[13]
• James Earl Jones lồng tiếng Darth Vader[14]
• Khương Văn vai Baze Malbius, một sát thủ tự do và bạn đồng hành của Chirrut.[7]
• Forest Whitaker vai Saw Garrera, cựu chiến binh trong Chiến tranh Vô tính và bạn cũ của gia đình nhà Erso. Từng xuất hiện trong chương trình hoạt hình Star Wars: The Clone Wars và nhắc tới trong cuốn sách Star Wars:Bloodline[15]. Nhân vật này xuất hiện lần nữa trong chương trình Star Wars Rebels

Genevieve O'Reilly trở lại vai diễn Mon Mothma trong Revenge of the Sith. Anthony Daniels trở lại vai diễn Nghị sĩ Bail Organa người máy C-3PO.[16][17] Phần hành động của Darth Vader được đóng bởi Spencer Wilding và Daniel Naprous[18][19]. Grand Moff Tarkin và Công chúa Leia được đóng bởi Guy Henry và Ingvild Deila, với sự trợ giúp của công nghệ CGI.[20][21] Henry lồng tiếng cho Tarkin, còn những đoạn lồng tiếng cũ của bà Fisher được dùng cho Leia.[22] Angus MacInnes và Drewe Henley cũng có mặt trong phim Đội trưởng Vàng Dutch Vander và Đội trưởng Đỏ Garven Dreis, bằng cách dùng những thước phim cũ của bộ phim gốc rồi ghép vào; MacInnes cũng trở lại để lồng tiếng nhiều đoạn hội thoại mới cho nhân vật, còn phần hội thoại của diễn viên quá cố Drewe Henley được lấy trong kho lưu trữ cũ của Lucasfilm.[17][23][24][25] David Ankrum, diễn viên lồng tiếng cho Wedge Antilles trong A New Hope, trở lại với một đoạn âm thanh cameo trong phim.[24] Ian McElhinney, Michael Smiley, Andy de la Tour và Tim Beckmann lần lượt đóng những vai Tướng Jan Dodonna, Bác sĩ Evazan, Tướng Hurst Romodi và Chỉ huy Raymus Antilles.[24] Warwick Davis đóng vai Weeteef Cyubee, một thành viên của nhóm Partisan.[26]

Hơn nữa, Alistair Petrie đóng vai Tướng Davits Draven,[8] Ben Daniels vào vai tướng Antoc Merrick,[27] và Valene Kane vai Lyra Erso, mẹ của Jyn.[28] Jonathan Aris,[29] Fares Fares[30][31] và Sharon Duncan-Brewster xuất hiện lần lượt với vai Nghị sĩ Nower Jebel, Vasp Vaspar, và Tynnra Pamlo. Simon Farnaby đóng vai một thành viên của Đội Bay Xanh.[17] Jordan Stephens xuất hiện trong vai Hạ sĩ Tonc.[17] Nick Kellington trong vai Bistan.[32] Ian Whyte vai Moroff, một thành viên của nhóm Partisans.[33] Daniel Mays xuất hiện với vai Tivik. Rian Johnson và Ram Bergman, đạo diễn và nhà sản xuất của bộ phim Star Wars: Jedi cuối cùng, đóng vai hai người điều khiển chùm la-de của Ngôi sao Tử thần.[34] Richard Franklin xuất hiện với vai một kĩ thuật viên trên Ngôi sao Tử thần.[35]