キャスト 
 尾崎真一:松岡昌宏
 音無美雪:菊川怜
 ダグラス・ゴードン:ドン・フライ(吹き替え:玄田哲章)
 音無杏奈:水野真紀
 X星人参謀 / 統制官:北村一輝
 風間勝範:ケイン・コスギ
 波川玲子:水野久美
 神宮寺八郎:佐原健二
 熊坂:船木誠勝
 小美人:長澤まさみ
 小美人;大塚ちひろ
 国木田少将:四方堂亘
 田口健太:須賀健太
 田口左門:泉谷しげる
 司令官(X星人司令官):伊武雅刀
 ミュータント兵:鈴木信二、松本実、菊地由美、春日井静奈、井上真鳳、小島晃、Charles Johnson、和田三四郎、佳本周也、大西汐佳、Troy Caspi、Jonathan Legg、マンスール・ディアニュ、鮫島満博、田崎敏路、羽田昌義、コハタリュウ、北岡久貴、地曳豪
 X星人親衛隊:魚谷佳苗、坂口拓、金澤大朗、松原慎太郎
 新轟天号乗組員;竹嶋康成、一戸奈未、竹内康博、大場一史、七海智哉、マシューまさるバロン
 初代轟天号艦長:中尾彬
 初代轟天号副艦長:上田耕一
 国連事務総長秘書官:橋爪淳
 李翔大佐:高杉亘
 エクレール副艦長:榊英雄
 テレビレポーター:羽鳥慎一(日本テレビアナウンサー)
 X(小橋賢児):小橋賢児
 テレビ討論会パネラー:マイケル富岡、大槻義彦、韮澤潤一郎、篠原ともえ、角田信朗、木村大作、松尾貴史
 神父姿の男:佐野史郎
 東京の恋人たち:谷原章介、さとう珠緒
 グレン:レイ・セフォー(吹き替え:仮屋昌伸)
 ニック:ゲーリー・グッドリッジ(吹き替え:三宅健太)
 懲罰房棟の警備兵:田中要次
 ナレーション:山寺宏一
 DJ:北村龍平
 兵士(作戦指令室の兵士):尾崎右宗、浅山裕志、重村佳伸、越康広、河田義市、林京介、マーク・大喜多、山岡由実、阿久根裕子、霧島れいか、及川仲、野口雅弘、大久保運、内藤浩次、Cynthia Cheston、Samuel Pop、Jack Woodyard、Victor Casale、Anna Vrabcova、Haruka Orth
 警官(ニューヨークの警官):ミック・プレストン(吹き替え:松岡大介)
 ギャングスター(ニューヨークの黒人ギャング):ダレン・シュネーズ(吹き替え:増本庄一郎)
 リッチー:マイケル・クローカー
 ジョニー:ブラッド・マクマレイ
 ニューヨーク・ホームレス:マイケル・アンソニー・テイラー(吹き替え:小関一) 
 太った男:Joe Fenech(吹き替え:小関一) 
 バンクーバーの子供:Jordan Fleming(吹き替え:冨永みーな)
 コスプレカップル:橋爪遼、宮澤亜理沙
 X星人:上野裕馬、増島愛浩、木下政信、有吉崇匡、細野太郎、石田聖人、脇崎智史、田中智広、石川治雄、山本忠、上地雄輔
 火龍乗組員:地曳豪、稲山玄、岩崎杏里、乃和、鈴木雄一郎、大橋寛展、原田光規、安西秀之、外川貴博、堂本大幾、Kerry Duke、Mike Hahn
 エクレール乗組員:Enoma Francis Osa、川畑祐人、神原英樹
 叫ぶ女:岡由希子
 整備士:江見啓志
 醍醐事務総長のSP:宇賀神明広、本宮憲二
 国連の警備員:保科光志、松島圭二朗
 国連事務総長秘書官:石丸ひろし
 国連事務総長専用機のSP:水島弦、河西祐樹
 会社員:隅野貞二、松井一憲、八幡朋昭
 OL:谷村実紀、原田絵梨子、松井茜、富永アキ
 小室少佐:國村隼
 醍醐直太郎:宝田明

スーツアクター 
 モンスターX、カイザーギドラ、キングシーサー:中川素州(JAE)
 ガイガン、ヘドラ:吉田和宏
 アンギラス、エビラ、カイザーギドラ:小倉敏博(JAE)
 ミニラ、ラドン:神尾直子(JAE)

スタッフ 
参照:
 監督 - 北村龍平
 製作 - 富山省吾
 プロデューサー - 山中和成
 脚本 - 三村渉、桐山勲
 本編
 撮影 - 古谷巧
 美術 - 瀬下幸治
 録音 - 斉藤禎一
 照明 - 高坂俊秀
 編集 - 掛須秀一(JAY FILM)
 キャスティング - 城戸史朗
 アクションコーディネーター - 竹田道弘
 カースタントコーディネーター - 雨宮正信
 助監督 - 斉藤博士
 製作担当者 - 金澤清美
 タイトルデザイン - Kyle Cooper
 音楽 - Keith Emerson
 音楽共同プロデュース - Keith Emerson、Will Alexander
 音楽 - 森野宣彦、矢野大介
 挿入曲 - 「WE'RE ALL TO BLAME」 Sum 41 (ユニバーサル ミュージック)
 ゴジラ・メインテーマ - 伊福部昭
 音楽プロデューサー - 北原京子
 サウンドエフェクト・デザイン - 佐々木英世(東洋音響)
 装飾 - 秋田谷宣博
 スクリプター - 飯塚美穂
 アソシエイトプロデューサー - 鈴木律子
 海外・国内別班
 演出 - 高津隆一
 撮影 - 清久素延
 照明 - 横道将昭
 助監督 - 村上秀晃
 製作担当者 - 川田尚広
 Bキャメラ - 伊藤潔
 監督助手 - 會田望、佐藤太、小林大策
 撮影助手 - 早坂伸、真船毅士
 ビデオエンジニア - さとうまなぶ
 製作主任 - 小森日出海
 特撮
 特殊技術 - 浅田英一
 撮影 - 大川藤雄
 特美 - 三池敏夫
 照明 - 川辺隆之
 造形 - 若狭新一
 特効 - 久米攻
 操演 - 鳴海聡
 ゴジラ / スーツアクションアドバイザー - 喜多川務
 助監督 - 石井良和
 製作担当者 - 大浦俊将
 スクリプター - 牧野千恵子
 デザイン
 轟天号・地球防衛軍デザイン - 新川洋司
 モンスターXデザイン - 寺田克也
 絵コンテ・怪獣デザイン - 西川伸司
 ガイガン・X星人デザイン - 韮沢靖
 イメージボード - 有働武史
 轟天号3Dモデリング - 小林良昭
 UFO・CGデザイン - 城前龍治
 イメージ絵コンテ - 小坂正人、武田晃、渡辺伊織、小原智和、奥哲也
 視覚効果
 スーパーバイザー - 泉谷修
 プロダクション・スーパーバイザー - 荒木史生、今井元、松岡勇二、道木伸隆、進威志、増尾隆幸、高山滋史、照井一宏、橋本満明
 コンピュータグラフィックス - 千葉英樹、高田智洋、廣田隼也、根本輝久、近藤望、武隈樹成、諸星勲、吉岡亜矢子、井上一郎、小水流正勝、永井毅、芦田洋一、岩崎美子、吉野和則、滝澤栄、鴫原和宏、山之内容子、青沼雅人、佐藤大、田中幹美、山本幸太郎、神山千佳、有村隆広、藤原淳雄、岡本晃、奥野良一、大西宗、尾関昭宏、川戸麻紀、岩田邦央、永野やよい、三村裕子、増田俊浩、今津武志、保科功、田村トモ子、栢原竜太、宮野覚史
 デジタル・エフェクト - 鹿角剛、笹倉秀信、菅原万理子、田口清隆、國米修市、河島幸穂、阿部健太、斉藤幸一、加藤律昭、高松玲子、中村淳、渡部彩子、三階直史、前田嘉孝、林剛志、大荻真司、渡邊友徳、吉田隆宏、吉田義道、塚本真一、長谷川義政、金山泰光、加藤恵美、松下清、上村多恵子、栗原純
 エフェクトアニメーション - 吉澤一久、金井圭一、小柴浩、矢ヶ崎綾子、鴫原譲、西山明宏、松崎泰三、飯塚定雄、吉岡直生、柳原嘉宣、上田茂、豊直康
 マットアート - 有働武史、井出広法、上遠野恵介、東城直枝、辻野南
 キーアニメーション - 鈴木勤、竹内進二、土器手司、戸部敦夫、森悦史
 タイトル - 大槻彩乃
 インフェルノ - 山本剛史、細田昌史、梶晃生、萩島秀明、西田裕、坂巻亜樹夫、梶田倫幸、山本智也
 デジタルI・O - 増田悦史、飯田和希
 HDテレシネ - 山下純、小森勇人
 オプチカル・エフェクト - 五十嵐敬二、佐々木篤志、吉村好雄、松浦正春
 プロダクションマネージャー - 岸本義幸、斎藤大輔、木嶋美雪、小形尚弘、松尾康徳、林咲子、藤中修一、関根有明
 CGIディレクター - 阿部雄一、近藤信宏、野口光一、スズキケンスケ、島崎章
 CGIプロデューサー - 平興史、野澤一弥、桑田秀行、川島洋樹、氷見武士、田中将史
 プロダクション・プロデューサー - 篠田学、石井敦雄、小野寺浩
 プロデュース - 小川利弘
 特別協賛 - HONDA
 特別協力 - 電通、エンタテインメント事業局
 製作協力 - 中国電影集団公司、中国電影合作制片公司、中影集団連合影視有限公司
 撮影協力 - 東映東京撮影所、日活
 プロダクション協力 - 東宝映像美術、東宝スタジオ、東京現像所、東宝国際
 東宝映画作品

制作 
ゴジラ生誕50周年作品を作るに際し、2003年の早い時期から著名な小説家、漫画家なども招いて3本ほどの具体的な企画が作られたが、本当に新しいゴジラ映画、誰も知らないゴジラ映画は今現在の技術では作れないという結論に達し、その結果として、今現在で確保できる限りの最高の条件を揃え、シリーズ集大成となる最高の「ゴジラ映画」を作り上げてゴジラシリーズを締めくくることとなった。