Nathan Fillion som Richard Edgar Castle/Richard Alexander Rodgers, en bestselgende krimforfatter som løser mordsaker i New York sammen med etterforsker Katherine (Kate) Houghton Beckett. Castle møter Beckett når det er noen som gjenskaper mord-scener fra noen av bøkene hans. Han ser ny inspirasjon i Kate Beckett og bestemmer seg for å drepe av Derrick Storm (og avslutte bøkene om han), og starte en ny bokserie om etterforsker Nikki Heat basert på Kate Beckett. Castle er kjent for sine sprø teorier om morderene og sin livlige fantasi. Etter å ha jobbet med Beckett en stund blir han forelsket i henne, noe hun først ikke innser, men etter mye fram og tilbake blir de sammen i slutten av sesong 4. I slutten av sesong 5 forlover han seg med Beckett, og i sesong 7 episode 6: «The Time of Our Lives» gifter de seg. Han har to ekskoner, Meredith og Gina. Stana Katic som Katherine «Kate» Houghton Beckett, en etterforsker i NYPD som er en bestemt og veldig flink drapsetterforsker. Hun jobber hovedsakelig sammen med Castle, Detective Kevin Ryan og Detective Javier Esposito. Beckett ble først inspirert til å bli drapsetterforsker når moren hennes, Johanna Beckett ble drept når hun var 19 år gammel og politiet ikke klarte å løse saken. I sesong 6 løser Castle og Beckett moren hennes (Johannas) mord. Først er ikke Beckett så glad i Castle, men de to blir gode venner og tilslutt sammen før de gifter seg i sesong 7. Jon Huertas som Javier «Javi» Esposito, en tidligere Army Special Forces som nå jobber sammen med Beckett. Han og etterforsker Kevin Ryan er gode venner, selv om de krangler av og til. Han har et forhold med Dr. Lanie Parish, som tok slutt og gjorde det ukomfortabelt for dem å være rundt hverandre, men etter Castle og Becketts bryllups-«katastrofe» i slutten av sesong 6 ble de sammen igjen. Seamus Dever som etterforsker Kevin Ryan, en tidligere etterforsker for narkotika-enheten som også jobber på Becketts team. Esposito og Ryan erter Beckett, men er også veldig beskyttende ovenfor henne. I sesong fire gifter han seg med kjæresten sin Jenny O`Malley (spilt av Juliana Dever, Seamus' virkelige kone), i serien har de en datter sammen, Sarah Grace. Tamala Jones som Dr. Lanie Parish, en rettsmedisiner med et flott utseende. Hun er Becketts bestevenn, og en av de få folkene Beckett kan snakke til om personlige saker og ting. Lanie er en av de første som ser at Castle og Beckett flørter med hverandre (noen ganger uten å se det selv), og sier ofte til dem at de passer sammen. Hun har et forhold med Javier Esposito. Ruben Santiago-Hudson som Captain Roy Montgomery, er en avdød tidligere kaptein for the 12th Precinct i New York. Han setter pris på Becketts bestemthet, men passer på at etterforskningene går som de skal. Han synes Castle er et bra tilskudd til teamet fordi han mener at det er bra for Beckett å ha det litt mer gøy mens hun gjør jobben sin. I sesong 3 blir han drept etter å ha satt opp en felle for å fange en leiemorder involvert i mordet på Becketts mor. Han blir drept etter å ha ringt Castle for å hente Beckett og forhindre at hun også blir drept. Molly Quinn som Alexis Harper Castle. Alexis er Castles datter fra hans første ekteskap med ekskona Meredith. Alexis er smart for sin alder, og er ofte mer moden og ansvarsfull enn Castle. Hun er intelligent og liker å gå på skolen. Susan Sullivan som Martha Rodgers. Martha er en skuespiller og Castles mor. Hun bor med Castle, Alexis og nå Beckett etter at en eksmann forlot henne og tok alle sparepengene hennes. Hun hjelper ofte Castle gjennom vanskelighetene med å oppdra en tenåringsjente. Hun har en fri sjel, og gir ofte Castle råd om forskjellige ting inkludert råd om Beckett. Penny Johnson Jerald som Captain Victoria Gates. Gates overtok som kaptein etter at Montgomery døde. Gates er en relativt streng, men flink kaptein. Hun har blandede følelser ovenfor Castle. Hun synes han ofte er barnslig og distraherende, men sakte og sikkert begynner hun å like ham mer og mer, selv om hun sier ifra om han gjør noe hun ikke liker.