W kontynuacji przeboju z 2014 roku do swych ról wracają Chris Pratt (Star Lord), Dave Bautista (Drax), Zoe Saldana (Gamora), Michael Rooker (Yondu), Karen Gillan (Nebula), Sean Gunn (Kraglin) i Pom Klementieff (Mantis). W obsadzie - jako głosy - znaleźli się również Vin Diesel (Groot) i Bradley Cooper (Rocket). Ponadto zobaczyć będzie można Elizabeth Debicki, Tommy'ego Flanagana, Chrisa Sullivana i Sylvestra Stallone'a.