克拉克·格雷格饰寇尔森特工

　　格雷格作为“大绿叶”几乎曾出现在每一部漫威超级英雄电影中，因此也被中国的观众们亲切地封为“史上最有存在感的酱油”。此次在《神盾局特工》中，格雷格终于“扬眉吐气”成为该剧的绝对主演，带领一众“小弟”披荆斩棘，解决了一个又一个困难。而寇尔森特工如何满血复活也成为该剧的最大悬念。提起出演剧集，格雷格在接受记者访问时表示，“当导演乔斯向我描述寇尔森身上有着神秘、复杂而又无法回答的问题，而这些问题在漫画和神话的世界中是如此真实的存在着，我能理解这些，所以我二话没说就加入到其中了”。

　　温明娜饰梅琳达·梅特工

　　华裔女星温明娜在剧中扮演武术专家、七级特工梅琳达·梅。在谈起自己的角色时她说：“这个角色在剧集的最开始，是不愿意加入到寇尔森的特工小组中来的，她身上有某些不可告人的秘密，在后面的几集中将慢慢呈现给观众，我自己也在慢慢揣摩她的性格，同时，也希望梅能够做回自己。既然已经加入，就应该发挥自己的作用，大展拳脚。”

　　布雷特·道顿饰沃德特工

　　道顿在剧中饰演秘密行动专家沃德特工。道顿表示：“沃德接受过各种训练，他就像一把瑞士军刀，具备各种功能，但他并不擅长与人合作，因为他曾经是个独行侠。”

　　汪可盈饰骇客斯凯

　　中美混血美女汪可盈饰演的平民骇客斯凯也是剧中非常亮眼的角色。在接受外媒记者采访时，她也说出了自己对剧中角色斯凯的理解。她认为：“斯凯和道顿扮演的沃德特工在性格上有互补之处，沃德有实战经验，天生聪明。斯凯的智商虽然没那么高，但是她的情商很高，而另一方面，作为一个骇客她曾黑过神盾局的系统，她的出现对神盾局来说可谓有利有弊。”