Marvel, muzułmańska nastolatka pochodzenia pakistańskiego, która mieszka w Jersey City. jako Dar-Benn, wojowniczka Kree. Gary Lewis jako Dro’ge, cesarz Skrulli. Park Seo-joon jako Yan, książę z planety Aladna i mąż Danvers. jako Muneeba Khan, matka Kamali i Amira. jako Yusuf Khan, ojciec Kamali i Amira. jako Amir Khan, starszy brat Kamali. Samuel L. Jackson jako Nick Fury, były dyrektor T.A.R.C.Z.Y., który dowodzi bazą M.I.E.C.Z.A.
Swoje role z poprzednich filmów franczyzy powtórzyły Tessa Thompson jako Walkiria, władczyni Asgardu, która należała do elitarnej jednostki wojowniczek; Hailee Steinfeld jako Kate Bishop, uczennica Clinta Bartona, którą szkolił na swoją następczynię i Lashana Lynch jako Maria Rambeau, nieżyjąca pilot U.S. Air Force, była dyrektorka M.I.E.C.Z.A, najlepsza przyjaciółka Carol Danvers i matka Moniki. Lynch ponadto zagrała w scenie pomiędzy napisami alternatywny wariant tej postaci, Binary.
W filmie ponadto wystąpili: jako Talia i Abraham Popoola jako Dag, pracownicy bazy M.I.E.C.Z.–a;