WandaVision
Diễn viên

Elizabeth Olsen vai Wanda Maximoff / Phù thủy đỏ:
Là một Avenger sở hữu phép thuật như ma thuật hỗn mang, thần giao cách cảm, ngoại cảm và thay đổi thực tại. Olsen bảo rằng nhân vật Wanda trong WandaVision bám sát hơn với phiên bản truyện tranh nhờ vào việc khắc họa được bệnh tâm thần của nhân vật và sau khi giới thiệu biệt danh "Phù thủy đỏ" (Scarlet Witch) ở Vũ trụ Điện ảnh Marvel (MCU). Nhà sản xuất điều hành Kevin Feige cho biết bộ phim khám phá năng lực và nguồn gốc sức mạnh của Wanda. Olsen cảm thấy cô càng ngày càng "sở hữu" Wanda nhiều hơn trong quá trình phát triển WandaVision. Nhân vật Wanda cũng đã giúp nữ diễn viên thấu hiểu được tính cách mới của nhân vật như hài hước và láu lỉnh. Olsen cảm thấy vui mừng vì WandaVision tập trung vào nhân vật chính là Wanda, thay vì biến cô thành một nhân vật phụ như ở các phim điện ảnh trước đó. Nữ diễn viên đã quyết định trở lại với vai diễn sau khi nghe Feige bảo rằng WandaVision được lấy cảm hứng từ một phân đoạn cốt truyện Phù thủy đỏ trong truyện tranh. Olsen chọn Mary Tyler Moore, Elizabeth Montgomery và Lucille Ball làm cảm hứng trong quá trình diễn xuất.
Paul Bettany vai Vision:
Là một người máy và cựu thành viên Avenger được tạo ra bằng cách kết hợp trí tuệ nhân tạo J.A.R.V.I.S., Ultron và Viên đá Tâm trí. Anh bị nhân vật Thanos giết chết trong phim Avengers: Cuộc chiến vô cực (2018). Bettany thủ vai một phiên bản nhân vật hoàn toàn mới do chính Wanda tạo ra trong Hex. Vision phiên bản này là hiện thân của sự đau buồn, niềm hi vọng và tình yêu mãnh liệt của nữ phù thủy. Các cây bút kịch bản gọi anh là "Vision Linh hồn", còn Bettany thì diễn tả Vision này là "phong nhã và đáng kính". Nam diễn viên lấy cảm hứng vai diễn của Dick Van Dyke và Hugh Laurie để thủ vai phiên bản mới của Vision. Bettany còn đóng cả phiên bản nhân vật gốc, hay còn được gọi là "Vision Trắng" (White Vision) hoặc "The Vision", do tổ chức S.W.O.R.D. (viết tắt của Sentient Weapon Observation and Response Division) sửa chữa và kích hoạt lại. Tuy nhiên, phiên bản này giống với nhân vật trong truyện tranh là được hồi sinh với ngoại hình toàn màu trắng nhưng không có ký ức lẫn cảm xúc. Bettany phân biệt hai phiên bản bằng cách diễn tả rằng phiên bản Vision Trắng vừa quen thuộc vừa đáng sợ.
Debra Jo Rupp vai Sharon Davis: Một cư dân Westview và là người vợ của Todd. Bà đóng vai "Bà Hart" trong bộ phim hài kịch tình huống WandaVision giả tưởng.
Fred Melamed vai Todd Davis: Một cư dân Westview và là người chồng của Sharon. Ông đóng vai ông chủ công ty của Vision, "Arthur Hart", trong bộ phim hài kịch tình huống WandaVision giả tưởng.
Kathryn Hahn vai Agatha Harkness:
Một phù thủy hóa thân vào vai diễn "Agnes" hay "bà hàng xóm tọc mạch" của Wanda và Vision trong bộ phim hài kịch tình huống WandaVision giả tưởng. Hahn mô tả Agnes là người hàng xóm "không chịu bao giờ dừng rảnh rỗi" và "luôn xen vào chuyện của [họ]". Nữ diễn viên ví mối quan hệ giữa Agatha và Wanda giống như Antonio Salieri với Wolfgang Amadeus Mozart. Hahn giải thích rằng nhân vật Agatha đã phải học phép thuật suốt nhiều thập kỷ liền và trở nên nổi điên sau khi chứng kiến một người như Wanda có thể tri triển phép thuật rất dễ dàng. Ban đầu Agatha là nhân vật hỗ trợ cố vấn cho Wanda, nhưng các nhà biên kịch quyết định chuyển nhân vật này sang hướng phản diện hơn để đảm bảo cấu trúc bộ phim hơn. Mặc dù vậy, bản chất Agatha vẫn là người truyền đạt bài học cho Wanda.
Teyonah Parris vai Monica Rambeau:
Con gái của phi công Không quân Maria Rambeau và là đại úy của S.W.O.R.D. Cô đóng vai nhân vật "Geraldine" trong bộ phim hài kịch tình huống WandaVision giả tưởng. Rambeau sở hữu "sức bền và khả năng trở thành một người phụ nữ" trong một thế giới do nam giới thống trị. Biên kịch chính Jac Schaeffer ban đầu định thay Rambeau bằng một nhân vật khác, nhưng cô quyết định chọn Rambeau để về sau, nhân vật này có thể tận dụng trong loạt phim. Đồng điều hành sản xuất Mary Livanos nói thêm rằng, việc đưa Rambeau vào là một khám phá trong quá trình phát triển và "thực sự làm chương trình thêm hấp dẫn", cho phép một nhân vật dễ đồng cảm như Rambeau trở thành một "anh hùng theo đúng nghĩa của cô ấy". Trước WandaVision, Rambeau lần đầu xuất hiện trong Đại úy Marvel (2019), do Akira Akbar thủ vai. Đến với bộ phim này, Rambeau phát huy vai trò rõ ràng hơn và Parris đã tận dụng phong cách diễn xuất của Akbar, mối quan hệ giữa Rambeau với mẹ nhân vật và Carol Danvers / Đại úy Marvel để làm cảm hứng cho vai diễn của riêng cô.
Randall Park vai Jimmy Woo:
Một nhân viên FBI phục vụ cho S.W.O.R.D. và từng là người quản chế Scott Lang / Người Kiến. Trong WandaVision, nhân vật Woo có thể biểu diễn ảo thuật rút lá bài cận cảnh (close-up magic), mà trước đó nhân vật này từng chứng kiến Lang biểu diễn và mong muốn thực hiện được giống như vậy trong Người Kiến và Chiến binh Ong (2018). Park cảm thấy việc đưa hình tượng này vào phim đã nhanh chóng khắc họa được Woo là một người tài giỏi về mọi mặt và từ đó được giao nhiều vụ án lớn. Nam diễn viên từng được một ảo thuật gia dạy ảo thuật rút lá bài, sau đó anh dành nhiều ngày để hoàn thiện và đưa diễn xuất vào phim.
Kat Dennings vai Darcy Lewis:
Một nhà vật lý thiên văn làm việc với S.W.O.R.D., từng làm thực tập cho Jane Foster và bầu bạn với Thor / Thần Sấm trong Thor (2011). Sau khi trở lại vai diễn kể từ Thor 2: Thế giới Bóng tối (2013), Dennings cảm thấy rằng nhân vật Lewis không thay đổi nhiều mà chỉ già đi và thông thái hơn sau khi nhận bằng tiến sĩ vật lý thiên văn. Ngoài ra, nữ diễn viên cảm thấy nhân vật đã tự tin hơn và ra dáng của "bà chủ", vốn ở các bộ phim trước đó Lewis không thể hiện được.
Evan Peters vai Ralph Bohner:
Một cư dân Westview bị Agatha điều khiển nhằm đóng giả người anh song sinh Pietro đã qua đời của Wanda mà trước đó Aaron Taylor-Johnson thủ vai. Schaeffer và Livanos rất muốn đưa Pietro trở lại loạt phim nhằm tận dụng "điều gì là thật và điều gì không, diễn xuất, tuyển diễn viên, khán giả và người hâm mộ", bằng cách để nhân vật được "recast" trong chương trình hư cấu WandaVision. Vai diễn của Peters được lấy thẳng từ nguyên gốc nhân vật Peter Maximoff của anh trong loạt phim điện ảnh X-Men của 20th Century Fox. Schaeffer phát biểu rằng recast Pietro trong WandaVision đã đem lại hiệu quả ở cấp độ siêu thực, không chỉ đóng vai trò làm hàm ý hài kịch tình huống mà còn không cần ý tưởng cầu kì và đem lại một thành viên trong gia đình "làm mọi thứ rối tung" trong bối cảnh sitcom. Shakman bảo rằng vai diễn Peters trong bộ phim giúp đáp ứng kỳ vọng của khán giả tương tự như nam diễn viên Ben Kingsley đóng Trevor Slattery (nhân vật giả Mandarin) trong Người Sắt 3 (2013). Schaeffer đánh giá diễn xuất của Peters là sự kết hợp của các nhân vật Jesse Katsopolis từ Full House, Nick Moore từ Family Ties và Joey Tribbiani từ Những người bạn.
WandaVision còn có sự góp mặt của những nhân vật cư dân Westview như Asif Ali vai Abilash Tandon (đồng nghiệp "Norm" của Vision trong thực tại Hex), David Lengel vai Harold Proctor ("Phil Jones"), Amos Glick vai nhân viên giao bánh pizza (người đưa thư "Dennis"), Ithamar Enriquez và Victoria Blade là hai diễn viên quảng cáo giữa chương trình WandaVision giả tưởng, Emma Caulfield Ford vai người vợ Sarah Proctor của Harold ("Dottie Jones"), và David Payton vai John Collins ("Herb"). Josh Stamberg trở lại với vai diễn người quản lý S.W.O.R.D. Tyler Hayward, còn Alan Heckner và Selena Anduze thì lần lượt vào vai nhân viên S.W.O.R.D. Monti và Rodriguez. Julian Hilliard và Jett Klyne lần lượt đóng vai hai người con trai của Wanda và Vision: Billy và Tommy.
Một số khách mời trong phim gồm có Jolene Purdy vai Isabel Matsueda (người hàng xóm "Beverly" của Wanda và Vision), diễn viên đóng thế thường xuyên của MCU Zac Henry vai Franklin (nhân viên S.W.O.R.D. hóa thành người nuôi ong sau khi đi vào thực tại của Wanda), Randy Oglesby vai cư dân Westview (bác sĩ "Stan Nielson"), Wesley Kimmel và Sydney Thomas lần lượt là bé trai và bé gái trong quảng cáo công chiếu giữa chương trình WandaVision giả tưởng, Kate Forbes vai người mẹ Evanora Harkness của Agatha, Ilana Kohanchi và Daniyar lần lượt thủ vai cha mẹ quá cố của Wanda là Iryna và Olek Maximoff, còn Michaela Russell và Gabriel Gurevich thì lần lượt đóng vai Wanda và Pietro thời tuổi thơ.