克拉克·格雷格
除了以上主演外，克拉克·格雷格回歸飾演他在《鋼鐵人》（2008年）和《鋼鐵人2》（2010年）中飾演的角色：神盾局探員菲爾·考森。在片中飾演餐館老闆娘伊莎貝拉·阿爾瓦雷斯（），但她的戲份後來被剪掉。麥斯希姆諾·赫南德茲飾演神盾局探員。、約書亞·考克斯與在片中客串飾演寒冰巨人。原著漫畫的作者之一史丹·李和編劇之一J·麥可·斯特拉日恩斯基以卡車司機的身分友情客串於電影中。漫畫家在阿斯嘉盛宴上客串飾演一名貴賓，而山繆·傑克森及傑瑞米·雷納則分別飾演神盾局局長尼克·福瑞和神盾局成員克林特·巴頓。