* Robert Downey Jr. dans le rôle de Tony Stark/Iron Man
* Gwyneth Paltrow comme Pepper Potts
* Jeff Bridges dans le rôle d'Obadiah Stane
* Terrence Howard dans le rôle de James "Rhodey" Rhodes
* Shaun Toub comme Yinsen
* Paul Bettany (voix) dans le rôle de J.A.R.V.I.S.