Il cast principale del primo film di Iron Man includeva:
* Robert Downey Jr. nel ruolo di Tony Stark/Iron Man
*Gwyneth Paltrow nel ruolo di Pepper Potts
* Terrence Howard nel ruolo di James "Rhodey" Rhodes
* Jeff Bridges nel ruolo di Obadiah Stane
* Shaun Toub come Yinsen
Sebbene Ralph Fiennes sia un attore famoso, non faceva parte del franchise di Iron Man.