Vương quốc xe hơi 3
Diễn viên lồng tiếng

Owen Wilson trong vai Lightning McQueen, nhân vật chính và là huyền thoại đua xe với bảy lần vô địch Piston Cup.
Cristela Alonzo trong vai Cruz Ramirez, huấn luyện viên tại Trung tâm Đua xe Rust-eze, người hâm mộ Lightning từ nhỏ.
Chris Cooper trong vai Smokey,  thợ máy và trưởng đội của Doc Hudson, người đã giúp đỡ Lightning và Cruz.
Nathan Fillion trong vai Sterling, một doanh nhân giàu có và là chủ sở hữu mới của đội đua Rust-eze.
Larry the Cable Guy trong vai Mater, một xe kéo vui tính và là bạn thân của Lightning McQueen.
Armie Hammer trong vai Jackson Storm, đối thủ mới của McQueen.
Tom và Ray Magliozzi trong vai Rusty và Dusty Rust-eze, chủ sở hữu của Rust-eze . Sau khi Tom qua đời vào năm 2014, các bản ghi âm chưa sử dụng từ phần phim đầu tiên đã được dùng cho lời thoại của Rusty.
Tony Shalhoub trong vai Luigi, một chiếc Fiat 500.
Guido Quaroni trong vai Guido, một xe nâng và là cộng sự của Luigi.
Bonnie Hunt trong vai Sally Carrera, một chiếc Porsche 996, và là bạn gái của Lightning McQueen.
Lea DeLaria trong vai Miss Fritter , một chiếc xe buýt trường học quái vật đáng sợ tại cuộc đua Thunder Hollow Demolition Derby.
Kerry Washington trong vai Natalie Certain, một nhà phân tích thống kê.
Bob Costas trong vai Bob Cutlass, bình luận viên chính của Piston Cup.
Margo Martindale trong vai Louise "Barnstormer" Nash , một chiếc Nash Ambassador 1950 màu trắng, là tay đua Piston Cup đã nghỉ hưu từ những năm 1950 và là một trong ba huyền thoại còn sống tại Thomasville cùng Smokey.
Isiah Whitlock Jr. trong vai River Scott , một tay đua Dirt Track Racer 1938 màu xám và đen đã nghỉ hưu và là bạn của Smokey.
Bob Peterson trong vai Chick Hicks, cựu đối thủ của Lightning, hiện là người dẫn chương trình "Chick’s Picks" trên Racing Sports Network. Nhân vật này từng được Michael Keaton lồng tiếng trong phần đầu tiên.
Bob Peterson cũng lồng tiếng cho Dr. Damage, một chiếc xe cứu thương màu trắng và cam tham gia cuộc đua Crazy 8 Demolition Derby.
John Ratzenberger trong vai Mack, một chiếc Mack Super-Liner 1985, người làm việc cho Lightning McQueen.
Lewis Hamilton trong vai Hamilton, trợ lý giọng nói cá nhân của Cruz.
Sebastian Vettel và Fernando Alonso lồng tiếng cho các phiên bản nước ngoài của Hamilton. Vettel lồng tiếng cho phiên bản Ý và Đức với tên "Vettel" và "Sebastian", còn Alonso lồng tiếng cho phiên bản Tây Ban Nha với tên "Fernando".
Lloyd Sherr trong vai Fillmore, một chiếc Volkswagen Type 2 Microbus.
Junior Johnson trong vai Junior "Midnight" Moon, một chiếc Ford Standard Coupe 1940 màu đen và là tay đua Piston Cup đã nghỉ hưu, đồng thời là bạn của Smokey.
Cheech Marin trong vai Ramone, một chiếc Chevrolet Impala Coupe Lowrider 1959, chủ cửa hàng "Ramone’s House of Body Art".
Katherine Helmond trong vai Lizzie, một chiếc Ford Model T Coupe 1923, chủ cửa hàng quà lưu niệm Radiator Springs Curios. Đây là lần xuất hiện cuối cùng của Helmond trong loạt phim Cars trước khi bà qua đời vào năm 2019.
Paul Dooley trong vai Sarge, một chiếc Willys Jeep 1941.
Jenifer Lewis trong vai Flo, chủ sở hữu quán "Flo’s V-8 Café" và là vợ của Ramone.
Madeleine McGraw trong vai Maddy McGear, một chiếc xe nhỏ tuổi và là fan cuồng nhiệt nhất của Lightning McQueen.
Michael Wallis trong vai Sheriff, một chiếc Mercury Eight Police Cruiser 1949.
Jerome Ranft trong vai Red, một chiếc xe cứu hỏa Whitney Seagrave thập niên 1960. Nhân vật này từng được Joe Ranft lồng tiếng trong phần đầu tiên.
Angel Oquendo trong vai Bobby Swift, một tay đua Piston Cup và là bạn của Lightning.
Diedrich Bader trong vai Brick Yardley, một tay đua Piston Cup và là bạn của Lightning.
Andra Day trong vai Sweet Tea, một chiếc xe nâng từng là thành viên đội đua của Louise Nash, hiện là ca sĩ tại quán bar Cotter Pin.