X-Men: Ngày cũ của tương lai
Diễn viên

Dàn diễn viên của  quảng bá phim tại San Diego Comic-Con 2013. Từ trên xuống dưới: Jackman, McAvoy, Fassbender, Lawrence, Berry, Hoult, Paquin, Page, Dinklage, McKellen, Stewart, Ashmore, Sy, và Peters.
Hugh Jackman vai James "Logan" Howlett / Wolverine:
 Một dị nhân có khả năng hồi phục siêu tốc, giác quan nhạy bén như động vật, có cặp móng vuốt bằng xương có thể thu vào. Sau đó, bộ xương và móng vuốt của Logan được cường hoá khi anh bị tiêm vào người kim loại mang tên adamantium, thứ kim loại này khiến xương và móng của anh ta trở nên cực kì cứng cáp, khiến cho anh ta gần như bất khả chiến bại. Ngoài ra, khả năng hồi phục của anh ta cũng làm chậm quá trình lão hoá, cho phép Logan sống lâu hơn so với 1 người bình thường. Nam diễn viên Hugh Jackman đã nói rằng cách Wolverine thúc đẩy cốt truyện bất chấp tính cách cộc cằn của mình đã tạo ra những lựa chọn thú vị cho câu chuyện, Jackman chia sẻ "Nếu như bạn muốn ai đó quay trở lại quá khứ để lấy đầu ai đó, thật tuyệt vời, nhưng anh ta phải quay trở lại và đóng vai trò như nguồn cảm hứng, người cố vấn, người hướng dẫn, bởi vì anh ta không thể tự mình làm được tất cả, đó luôn là phương pháp ưa thích của anh ta".
James McAvoy / Patrick Stewart vai Charles Xavier / Professor X:
Một dị nhân theo chủ nghĩa hòa bình và là dị nhân sử dụng thần giao cách cảm mạnh nhất thế giới. Ông cũng là người sáng lập Trường Dị Nhân Trẻ Xavier và là thủ lĩnh của X-Men. Đạo diễn Singer mô tả Xavier trẻ tuổi là "một con thú rất khác biệt so với chàng playboy vô trách nhiệm trong phần phim X-Men: First Class. Ông ta là một con thú bị thương, râu ria xồm xoàm, tóc dài, đầy căm phẫn trước cách mà thế giới đối xử với mình". Kinberg cho biết bộ phim dự định kể câu chuyện về Xavier trẻ tuổi bắt đầu "trở thành Giáo sư Xavier mà chúng ta biết", khi Wolverine dìu dắt ông ta.
Michael Fassbender / Ian McKellen vai Erik Lehnsherr / Magneto:
Một dị nhân quyền lực có khả năng thao túng từ trường. Mặc dù bất đồng với Xavier do mong muốn chứng minh sự ưu việt của dị nhân, họ đã trở lại là đồng minh khi Erik trong tương lai giúp X-Men chiến đấu chống lại Sentinels.
Jennifer Lawrence vai Raven Darkhölme / Mystique:
Một dị nhân với khả năng biến đổi hình dạng thành người khác, đồng thời là bạn thời thơ ấu và là em gái nuôi của Xavier. Đạo diễn Singer cho biết Mystique "ít ngây thơ hơn, phát triển hơn, đang tiến gần hơn đến hình tượng Mystique trong phần phim X2 (2003)". Lawrence đã bị kích ứng da do trang điểm toàn thân trong phần phim First Class, và quy trình đã được thay đổi để từ cổ trở xuống sẽ là một bộ đồ bó sát, khóa kéo được xóa bỏ kỹ thuật số trong khâu hậu kỳ. Kết quả là, quá trình trang điểm đã giảm từ tám giờ xuống còn ba giờ. Đội ngũ hoá trang tại Legacy Effects đã điêu khắc vảy của Mystique bằng kỹ thuật số, làm cho chúng nhỏ hơn về kích thước và được đặt theo cách làm nổi bật khuôn mặt của Lawrence.
Halle Berry vai Ororo Munroe / Storm:
Một dị nhân có khả năng điều khiển thời tiết và là một trong những X-Men dày dạn kinh nghiệm chiến đấu và mạnh mẽ nhất. Khi được hỏi liệu việc mang thai có ảnh hưởng đến vai diễn của cô ấy không, Berry trả lời: "Tôi không thể tham gia nhiều như dự định. Bụng bầu ngày càng lớn của tôi là một thách thức liên tục! Những gì tôi có thể làm đang trở nên hạn chế hơn nên vai trò mà tôi đảm nhận rất khác so với những gì nó có thể đã trở thành, do tôi mang thai bất ngờ". Theo Kinberg, Berry có một cảnh khác trong phim nhưng đã bị cắt do lịch trình hạn chế của Berry.
Anna Paquin vai Anna LeBeau / Rogue:
Một dị nhân có khả năng hấp thụ sinh lực và khả năng đột biến của bất kỳ ai cô ấy chạm vào cho đến khi uống thuốc chữa bệnh trong phần phim The Last Stand. Biên kịch Kinberg đã viết một phần ngắn hơn cho Paquin so với kế hoạch ban đầu vì cô ấy có ít thời gian để có mặt trên trường quay. Trong quá trình hậu kỳ, vai diễn của Paquin đã bị giảm xuống thành một vai khách mời sau khi hầu hết các cảnh của cô ấy bị cắt; những cảnh này sau đó đã được khôi phục trong một phiên bản thay thế của bộ phim. Paquin sau đó tuyên bố rằng cô ấy vẫn rất vui khi thực hiện bộ phim và không phiền lòng khi phần lớn cảnh của cô ấy đã bị cắt khỏi đó.
Elliot Page vai Katherine "Kitty" Pryde / Kitty:
Một dị nhân có khả năng xuyên qua những vật thể rắn. Là thành viên trẻ tuổi nhất của X-Men, cô đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến sinh tồn của họ. Singer mô tả Kitty là người hỗ trợ chính và khả năng của cô ấy cho phép du hành thời gian xảy ra.
Peter Dinklage vai Tiến sĩ Bolivar Trask:
Một nhà khoa học quân sự và là người đứng đầu của Trask Industries, người tạo ra một loạt robot gọi là Sentinel, được thiết kế để tìm kiếm và tiêu diệt dị nhân. Dinklage nói rằng Trask "coi những gì mình đang làm là điều tốt đẹp - tham vọng của ông ta chắc chắn mù quáng và ông ta khá kiêu ngạo. Ông ta đã phấn đấu cả đời để đạt được sự tôn trọng và chú ý nhất định". Ông cũng nói rằng Trask bị phản đối bởi Richard Nixon. Đạo diễn Singer cho biết ông là một fan hâm mộ của Dinklage và của loạt phim truyền hình Trò chơi vương quyền (2011-2019) trong đó Dinklage đóng vai Tyrion Lannister, điều này đã truyền cảm hứng cho ông để chọn Dinklage.
Nicholas Hoult vai Henry "Hank" McCoy / Beast:
Một dị nhân với đặc điểm của loài sư tử, siêu sức mạnh, sự nhanh nhẹn, phản xạ và tốc độ tăng cường. Hoult thủ vai nhân vật này trong các cảnh quay diễn ra vào năm 1973, trong khi Kelsey Grammer có một vai diễn khách mời, xuất hiện với vai Beast trong bối cảnh tương lai. Vai diễn khách mời này được thêm vào bởi vì các nhà biên kịch cảm thấy rằng Beast của Hoult là một "nhân vật trẻ tuổi ngọt ngào" mà khán giả sẽ muốn biết rằng anh ta đã sống sót. Khi Grammer biết về cơ hội trở lại với vai Beast, một nhân vật mà anh ấy rất thích đóng trong phần phim The Last Stand, anh ấy đã gọi cho Singer yêu cầu được tham gia, và đã được đưa từ New York đến bằng máy bay một cách bí mật để tránh thu hút sự chú ý.
Shawn Ashmore vai Robert "Bobby" Drake / Iceman:
Một dị nhân có khả năng tạo ra và điều khiển băng. Ashmore nói về vai diễn của mình, "Trong phần phim đầu tiên của X-Men, tôi phải tạo ra 1 bông hồng cho Rogue nhưng đó là giới hạn của nhân vật, vì vậy thật tuyệt vời khi được thấy sự phát triển của nhân vật trong 4 phần phim sau đó, từ X2, nơi bạn có thể thấy anh ta tạo ra 1 bức tường băng, và trong X3, anh ta cuối cùng cũng được chiến đấu, và trong phần phim Ngày cũ của tương lai này, anh ta là 1 chiến binh".
Omar Sy vai Lucas Bishop / Bishop:
Một dị nhân có khả năng hấp thụ năng lượng và chuyển hướng nó thành những đòn tấn công. Singer cho biết Bishop, cùng với Warpath, Sunspot và Blink, không phải là tân binh. Ông nói, "Họ giống như những người tị nạn hơn, sống qua ngày trong thế giới hoang tàn kinh khủng này. Họ không còn nhiều hy vọng vào tương lai. Họ đang chạy trốn và họ hợp lực với những X-Men còn lại để cố gắng thực hiện một nỗ lực cuối cùng nhằm sửa chữa thế giới".
Evan Peters vai Pietro Maximoff / Quicksilver:
Một dị nhân có thể di chuyển, nói và suy nghĩ với tốc độ siêu âm. Peters mô tả Quicksilver là "rất nhanh, anh ta nói nhanh, anh ta di chuyển nhanh. Mọi thứ khác đều rất chậm so với anh ta, giống như anh ta luôn ở máy ATM và chờ đợi người trước mặt anh ta hoàn thành việc của mình".
Josh Helman vai Thiếu tá William Stryker:
Một sĩ quan quân đội ghét dị nhân. Ban đầu Helman được chọn để đóng vai phiên bản trẻ tuổi hơn của Juggernaut trước khi nhân vật đó bị loại khỏi kịch bản. Brian Cox, người đã đóng vai Stryker trưởng thành trong phần phim X2, xuất hiện trong cảnh quay lưu trữ.
Daniel Cudmore vai Piotr "Peter" Rasputin / Colossus:
Một dị nhân có thể biến đổi cơ thể mình thành thép, mang lại cho anh ta sức mạnh siêu phàm, sức bền và khả năng chịu đựng khi ở dạng đó. Cudmore được hỏi liệu anh ấy có tập luyện cho vai diễn của mình hay không, anh ấy trả lời, "Tôi không có nhiều thời gian để chuẩn bị cho bộ phim này. Một người bạn huấn luyện viên của tôi ở Vancouver đã lập một chương trình tập luyện ngắn gọn cho tôi. Vì vai diễn là Colossus, tôi đã cố gắng tăng cơ bắp và trở nên mạnh mẽ hơn. Kết quả là tôi ăn nhiều hơn. Vì ăn nhiều như vậy, tôi phải ăn mỗi 2-3 giờ để duy trì lượng calo".
Phạm Băng Băng vai Clarice Ferguson / Blink:
Một dị nhân có khả năng tạo ra các cổng dịch chuyển. Phạm Băng Băng cho biết bộ phim này là bộ phim đầu tiên trong hợp đồng năm phần phim 'X-Men' mà cô đã ký với 20th Century Fox.
Adan Canto vai Roberto "Bobby" da Costa / Sunspot:
Một dị nhân có khả năng tạo ra phóng xạ năng lượng mặt trời và lửa, đồng thời sở hữu sức mạnh và khả năng bay nhờ năng lượng mặt trời. Canto đã đọc truyện tranh X-Men khi còn nhỏ, và sau khi được chọn vào vai diễn, anh đã quay lại nghiên cứu truyện tranh để hiểu rõ hơn về nhân vật Sunspot.
Booboo Stewart vai James Proudstar / Warpath:
Một dị nhân sử dụng dao găm, là một thợ săn chuyên nghiệp với khả năng nhanh nhẹn, phản xạ, sức bền, giác quan nhạy bén và sức mạnh tăng cường. Để chuẩn bị cho vai diễn, Stewart đã tăng 50 pound (khoảng 22,7 kg) và để tóc dài hơn bình thường rất nhiều.
Ngoài ra, Famke Janssen và James Marsden lần lượt tái hiện vai Jean Grey và Scott Summers / Cyclops trong các vai diễn khách mời. Lucas Till thủ vai Alexander Summers / Havok. Evan Jonigkeit thủ vai Mortimer Toynbee / Toad. Gregg Lowe thủ vai Eric Gitter / Ink. 2 nhà viết truyện tranh X-Men Len Wein và Chris Claremont xuất hiện với vai nghị sĩ Hoa Kỳ. Michael Lerner thủ vai Thượng nghị sĩ Brickman. Mark Camacho thủ vai tổng thống Mỹ Richard Nixon. Zehra Leverman thủ vai mẹ của Quicksilver, bà Maximoff. Đạo diễn Singer xuất hiện với vai một người đàn ông cầm chiếc máy quay phim nhỏ khi Magneto bước đi sau khi Mystique trốn thoát ở Paris. Trong phần cảnh hậu danh đề, Brendan Pedder thủ vai dị nhân cổ đại, En Sabah Nur / Apocalypse.