Coba jelasin Pemilihan peran dari Top Gun: Maverick dong

Val Kilmer telah berkampanye di halaman media sosialnya bahwa ia ingin mengulangi perannya dalam film tersebut, dan pada Juni 2018, The Wrap melaporkan bahwa ia akan muncul dalam film tersebut. Pada Juli 2018, Miles Teller berperan sebagai putra Goose, melawan Nicholas Hoult dan Glen Powell. Ketiganya diterbangkan ke rumah Tom Cruise, bintang film, untuk tes kimia. Belakangan bulan itu, Jennifer Connelly bergabung dengan para pemeran film untuk memerankan seorang ibu tunggal yang menjalankan bar di dekat pangkalan Angkatan Laut.

Pada bulan Agustus 2018, Powell bergabung dengan para pemeran film dalam peran pilot trainee yang diperbesar untuknya, setelah membuat bintang terkesan Tom Cruise, produser Jerry Bruckheimer, serta eksekutif di Paramount Pictures dan Skydance, dengan audisinya. Pada bulan yang sama, Monica Barbaro, Thomasin McKenzie, Charles Parnell, Jay Ellis, Bashir Salahuddin, Danny Ramirez, Ed Harris, Jon Hamm dan Lewis Pullman bergabung dengan para pemain film dengan Barbaro, Ellis, dan Ramirez menggambarkan trainee pilot dan McKenzie memerankan Connelly's putri. Pada bulan September 2018, Manny Jacinto bergabung dengan para pemeran film. Pada Oktober 2018, Kara Wang, Jack Schumacher, Greg Tarzan Davis, Jake Picking, Raymond Lee, Jean Louisa Kelly dan Lyliana Wray bergabung dengan para pemeran film. Selain itu, McKenzie terpaksa keluar dari film setelah masuk ke Lost Girls. Pada November 2018, Chelsea Harris bergabung dengan para pemeran film dalam peran yang dirahasiakan.

Pemeran utama wanita dari film asli, Kelly McGillis, belum mengulang perannya dalam sekuel meskipun kembalinya kedua pemeran utama pria Tom Cruise dan Val Kilmer dari usia yang sama.