島大吾役は、声優の宝亀克寿さんが担当。テレビアニメ「ONE PIECE」「さらい屋 五葉」「バビロン」などにも出演しています。

「さらば宇宙戦艦ヤマト 愛の戦士たち」「宇宙戦艦ヤマト2」でテレサ役を演じているのは、テレビアニメ「超電磁ロボ コン・バトラーV」「超電磁マシーン ボルテスV」などにも出演している声優の上田みゆきさん。「宇宙戦艦ヤマト2202 愛の戦士たち」では、生前、女優、声優、歌手として活動し、テレビアニメ「コンビニカレシ」の真四季みはる役、ゲーム「ニューダンガンロンパV3 みんなのコロシアイ新学期」の赤松楓役なども担当した神田沙也加さんが、テレサ役を務めています。

「宇宙戦艦ヤマト2」では、テレビアニメ「新造人間キャシャーン」の東鉄也役なども務めている声優の西川幾雄さんが、メーザー役を担当。「宇宙戦艦ヤマト2202 愛の戦士たち」でメーザー役を務めているのは、テレビアニメ「INGRESS THE ANIMATION」のジャック・ノーマン役なども演じている声優の喜山茂雄さんです。

桐生美影役を演じている声優は、中村繪里子さん。ゲーム「アイドルマスター」シリーズの天海春香役を演じていることでも有名な人気声優です。

オリジナルアニメシリーズなどの作品では、テレビアニメ「釣りキチ三平」「うる星やつら」などにも出演している俳優、声優の野村信次さんが、相原義一役を担当。テレビアニメ「宇宙戦艦ヤマト2199」などのリメイクアニメシリーズでは、テレビアニメ「カイチュー！」の立川達矢役なども演じている声優の國分和人さんが、相原義一役を演じています。

アルフォン役を演じたのは、2010年10月30日に亡くなられた声優の野沢那智さん。生前、テレビアニメ「ベルサイユのばら」のフェルゼン役、「スペースコブラ」のコブラ役なども演じました。

テレビアニメ第1作「宇宙戦艦ヤマト」の第13話以降からオリジナルアニメシリーズなどで加藤三郎役を演じている声優は、テレビアニメ「勇者ライディーン」のひびき洸役なども演じている神谷明さん。リメイクアニメシリーズでは、テレビアニメ「レベルE」「一週間フレンズ。」などにも出演している声優の細谷佳正さんが、加藤三郎役を担当しています。

オリジナルアニメシリーズでは、テレビアニメ「てんとう虫の歌」の一週木介役なども演じている俳優、声優の山下啓介さんが、南部康雄役を担当。リメイクアニメシリーズで南部康雄役を担当している声優は、テレビアニメ「テラフォーマーズ」のイワン・ペレペルキナ役も務めている声優の赤羽根健治さんです。

生前、声優、俳優、ミュージシャン、演出家など幅広く活躍した曽我部和恭さんが、アニメ映画「さらば宇宙戦艦ヤマト 愛の戦士たち」、テレビアニメ「宇宙戦艦ヤマト2」で山本明役を担当。「宇宙戦艦ヤマト」のオリジナルアニメシリーズではラーゼラー役、平田一役なども演じ、テレビアニメ「母をたずねて三千里」「パタリロ！」などの作品でも活躍しました。

西条未来役を担当しているのは、声優の森谷里美さん。テレビアニメ「アイカツ！」の三ノ輪ヒカリ役、「新幹線変形ロボ シンカリオンZ」の大石ミサキ役なども務めています。

声優の桑島法子さんが、ユリーシャ・イスカンダル役を担当。桑島法子さんは、テレビアニメ「機動戦艦ナデシコ」のミスマル・ユリカ役、「ガン×ソード」のウエンディ・ギャレット役を演じていることでも知られている人気声優です。

原田真琴役を務めているのは、声優の佐藤利奈さん。テレビアニメ「魔法先生ネギま！」のネギ・スプリングフィールド役、「のんのんびより」の加賀山楓役なども演じています。