電影《300勇士:帝國崛起》的主要演員包括：
蘇利文·斯坦普萊頓（Sullivan Stapleton），飾演特米斯托克列斯（Themistocles）。
羅德里格·桑托羅（Rodrigo Santoro），飾演薛西斯（Xerxes）。
伊娃·格林（Eva Green），飾演阿特米西亞（Artemisia）。
安德魯·普利文（Andrew Pleavin），參與演出。
傑克·奧康奈爾（Jack O'Connell），飾演卡里斯托（Calisto）。
琳娜·海蒂（Lena Headey），在電影中飾演斯巴達王後。
此外，還有多位演員參與了電影的演出，包括安德魯·蒂曼（Andrew Tiernan）、卡蘭·穆爾韋（Callan Mulvey）、Yigal Naor、阿希拉夫·巴姆（Ashraf Barhom）、Vincent Walsh、史蒂文·克瑞（Steven Cree）、Peter Ferdinando、Andrei Claude、Trayan Milenov-Troy、George Georgiou、Christopher Sciueref、漢斯·麥瑟遜（Hans Matheson）、Wayne Dalglish、Ben Turner、朱利安·斯通（Julian Stone）等。