Jabarkan Pengisi suara dari Wreck-It Ralph

John C. Reilly sebagai Wreck-It Ralph, penjahat dari Fix-It Felix, Jr.

Sarah Silverman sebagai vanneloppe von schweetz, pembalap dari Sugar Rush

Jack McBrayer sebagai Fix-It Felix, Jr., pahlawan dari Fix-It Felix, Jr.

Jane Lynch sebagai Sergeant Tamora Jean Calhoun, karakter utama dari Hero's Duty

Alan Tudyk sebagai Kamar Jeri, penguasa Sugar Rush

Mindy Kaling sebagai Taffyta Muttonfudge, pembalap Sugar Rush

Joe Lo Truglio sebagai Markowski, prajurit mabuk dari Hero's Duty

Ed O'Neill sebagai Mr. Litwak, pemilik Litwak's Family Fun Center & Arcade

Dennis Haysbert sebagai General Hologram, jenderal dari Hero's Duty

Edie McClurg sebagai Mary, seorang Nicelander yang tinggal dalam permainan Fix-It Felix, Jr.

Raymond Persi sebagai Mayor Gene, seorang Nicelander yang tinggal dalam permainan Fix-It Felix, Jr., dan sesosok zombie yang menghadiri rapat grup pendukung Bad-Anon

Jess Harnell sebagai Don, seorang Nicelander yang tinggal dalam permainan Fix-It Felix, Jr.

Rachael Harris sebagai Deanna, seorang Nicelander yang tinggal dalam permainan Fix-It Felix, Jr.

Skylar Astin sebagai Roy, seorang Nicelander yang tinggal dalam permainan Fix-It Felix, Jr.

Adam Carolla sebagai Wynnchel, éclair anggota polisi di kantor polisi Sugar Rush

Horatio Sanz sebagai Duncan, donat anggota polisi di kantor polisi Sugar Rush

Maurice LaMarche sebagai Root Beer Tapper, pramutama bar dari Tapper

Stefanie Scott sebagai Moppet Girl, pemain arkade muda

John DiMaggio sebagai Beard Papa, petugas satpam di pabrik candy-kart Sugar Rush

Rich Moore sebagai Sour Bill, tukang pukul di Kamar Jeri, dan Zangief dari Street Fighter yang terkait dengan Ralph di grup pendukung Bad-Anon

Katie Lowes sebagai Candlehead, pembalap di Sugar Rush

Jamie Elman sebagai Rancis Fluggerbutter, pembalap di Sugar Rush

Josie Trinidad sebagai Jubileena Bing-Bing, pembalap di Sugar Rush

Cymbre Walk sebagai Crumbelina DiCaramello, pembalap di Sugar Rush

Tucker Gilmore sebagai penyiar Sugar Rush dan seekor kura-kura

Brandon Scott sebagai Kohut, seorang tentara dari Hero's Duty

Tim Mertens sebagai Dr. Brad Scott, seorang ilmuwan dan tunangan Sgt. Calhoun dari Hero's Duty. Disuarakan oleh Nick Grimshaw dalam film edisi Britania Raya

Kevin Deters sebagai Clyde dari Pac-Man yang memimpin grup pendukung Bad-Anon

Gerald C. Rivers sebagai M. Bison dari Street Fighter, peserta grup pendukung Bad-Anon

Martin Jarvis sebagai Saitine, penjahat seperti iblis peserta grup pendukung Bad-Anon

Brian Kesinger sebagai seorang Cyborg (berdasarkan karakter Kano dari Mortal Kombat) yang mengikuti rapat grup pendukung Bad-Anon

Roger Craig Smith sebagai Sonic the Hedgehog

Phil Johnston sebagai Surge Protector, petugas keamanan Game Central Station

Kyle Hebert sebagai Ryu dari Street Fighter

Reuben Langdon sebagai Ken Masters dari Street Fighter

Jamie Sparer Roberts sebagai Yuni Verse dari Dance Dance Revolution

Sebuah karakter yang dibuat mirip musisi dubstep Skrillex muncul dalam Fix-It Felix, Jr. sebagai DJ di pesta peringatan dari permainan tersebut.

Rujukan dan cameo permainan video

Selain karakter yang berbicara, Wreck-It Ralph berisi sejumlah rujukan permainan video lainnya, termasuk karakter dan lelucon visual. Karakter jalan permainan video pada pertemuan dukungan, ditambah karakter-karakter yang disebutkan di atas, meliputi: Bowser dari waralaba Mario, Doctor Eggman dari Sonic the Hedgehog, dan Neff dari Altered Beast.

Selain itu, kabin permainan arkade Fix It Felix, Jr. dibuat untuk mengingatkan pada kabinet permainan arkade Nintendo asli Donkey Kong, dengan Ralph dan Felix mengambil posisi yang sama masing-masing dengan Donkey Kong dan Mario. Permainan Hero's Duty merupakan sebuah rujukan dari permainan penembak orang pertama yang sangat sukses Halo dan Call of Duty.

Karakter-karakter dari Q*bert, yang meliputi Q*bert, Coily, Slick, Sam, dan Ugg, ditampilkan sebagai karakter "tak berumah" dan kemudian diambil oleh Ralph dan Felix ke dalam permainan mereka (Q*bert juga berkata kepada Felix pada satu adegan menggunakan karakter-karakter acak dan simbol balon kata dari permainannya, yang disebut Q*bert-ese). Adegan-adegan dalam Game Central Station dan bar Tapper meliputi Chun-Li, Cammy dan Blanka dari Street Fighter, Pac-Man, Blinky, Pinky, and Inky dari Pac-Man, Paperboy dari Paperboy, dua paddle dan bola dari Pong, Dig Dug, Pooka, dan Fygar dari Dig Dug, The Qix dari Qix, Frogger dari Frogger, dan Peter Pepper dari BurgerTime. Selain itu, Lara Croft dan Mario yang disebutkan, tidak muncul.

Rujukan-rujukan tambahan berdasarkan pada lelucon gerakan. Para penduduk Niceland dan bartender dari Tapper dianimasikan menggunakan gerakan kaki yang merupakan sebuah lawakan gerak animasi yang terbatas pada beberapa permainan arkade dengan delapan dan enam belas bit. King Candy menggunakan Kode Konami pada sebuah pengkontrol NES untuk mengakses pemprograman Sugar Rush. Pada Game Central Station, terdapat sebuah grafiti yang menggambarkan "makhluk-makhluk Aerith" (merujuk kepada karakter Aerith Gainsborough dari Final Fantasy VII), "All your base are belong to us" (sebuah frase Engrish yang dipopulerkan dari permainan Zero Wing), "Sheng Long Was Here" (merujuk kepada sebuah lelucon April Mop terkait karakter Sheng Long dari Street Fighter), dan "Jenkins" (sebuah rujukan kepada meme Leeroy Jenkins yang populer dari World of Warcraft). Terdapat pula sebuah rujukan kepada serial Metal Gear saat Ralph mencari sebuah medali di tempat pencarian barang Tapper, yang mula-mula menemukan sebuah Super Mushroom dari waralaba Mario, dan kemudian "poin eksklamasi" dari Metal Gear (dengan efek suara yang berasal dari permainan tersebut). Mr. Litwak mengenakan pakaian hitam-putih, sebuah rujukan kepada pendiri ikonik Twin Galaxies Walter Day. Salah satu lagi yang disebuatkan adalah sebuah karya asli dari Buckner dan Garcia, yang sebelumnya tenar karena menulis lagu-lagu bertema permainan video pada 1980an. Lowo pembuka Walt Disney Animation Studios dianimasikan dalam gaya berpiksel 8-bit, sementara logo produksi penutup Walt Disney Pictures ditampilkan cacat, sebuah rujukan kepada kill screen dari beberapa permainan arkade seperti Pac-Man.