Også rollebesetningen er typisk for Lynch. Flere av skuespillerne hadde Lynch jobbet mye med, den såkalte Lynch-moben, som inkluderer skuespillere som Kyle MacLachlan, Jack Nance, Everett McGill og Catherine Coulson. I tillegg hadde serien flere gamle stjerner, som Piper Laurie, Russ Tamblyn, Peggy Lipton og West Side Story-stjernen Richard Beymer.