Michael Fassbender vai Erik Lehnsherr / Magneto: Một dị nhân cực mạnh với khả năng điều khiển các cực từ trường, thao túng các nguyên tố kim loại và hợp kim. Là một người bạn già lâu năm và cũng thường xuyên là đối thủ của Xavier.[5]
Jennifer Lawrence vai Raven Darkhölme / Mystique: Một dị nhân có khả năng thay đổi hình dạng và giọng nói của bất kỳ ai , và là em gái nuôi của Xavier, tiếp tục có mối quan hệ tình cảm với Beast.[5]
Nicholas Hoult vai Henry "Hank" McCoy / Beast: Một dị nhân với hình dạng quái thú, sở hữu thể chất và trí tuệ siêu phàm, là một nhà nghiên cứu và là thầy giáo ở trường học của Giáo sư X, tiếp tục có mối quan hệ tình cảm với Raven.[5]
Tye Sheridan vai Scott Summers / Cyclops: Một dị nhân với khả năng bắn một tia năng lượng quang học ở mắt.[5]
Sophie Turner vai Jean Grey / Dark Phoenix: Một dị nhân cực kì mạnh mẽ với khả năng điều khiển vật chất bằng ý nghĩ và khả năng ngoại cảm, cô là một trong những học sinh đáng giá nhất của Xavier.[5]
Alexandra Shipp vai Ororo Munroe / Storm: Một dị nhân người Châu Phi với khả năng điều khiển thời tiết bão tố.[5]
Evan Peters vai Peter Maximoff / Quicksilver: Con trai của Magneto, có khả năng di chuyển với vận tốc siêu thanh.[6]
Jessica Chastain vai Vuk: Là thủ lĩnh của chủng tộc ngoài hành tinh có tên gọi là D'Bari ( kẻ chi phối phượng hoàng ) với khả năng thay đổi hình dạng.[7][8]
