《射天狼》部分主演演员表如下：
任天野饰演魏鹏飞。任天野是中国内地著名男演员，凭借《某年某月某一天》进入演艺圈，后主演《雪花女神龙》《阳光丽人》《东方朔》等热播剧，演技备受认可。其近期作品包括2013年《未来战士》（饰穆野）、2012年《我是特种兵之利刃出鞘》（饰教官章鱼）等。
范志博饰演贺黑云。范志博为中国内地女演员，曾获第13届华表奖优秀女演员奖，以演技精湛著称。其代表作包括2011年《红妆》（饰罗伟琴）、2012年《战火摇篮》（饰唐守兰）等，在《射天狼》中通过贺黑云一角展现坚韧的女性形象。
刘一含饰演吴寒阳。刘一含爱好舞蹈、钢琴与表演，曾获吉林省环保小姐形象大赛等多项选美冠军。其近期作品包括2013年《独生子女的婆婆妈妈》（饰艾语）、2012年《钟馗传说之公主三世情》（饰六公主蓝儿）等，在《射天狼》中以吴寒阳一角贡献青春活力。
马丽饰演魏杨氏。马丽为中国国家话剧院演员，毕业于中央戏剧学院，代表作包括《武则天》《麻辣女兵》等。其近期作品包括2013年《英雄瓦氏》（饰瓦氏夫人）、2012年《我的左手右手》（饰女主编）等，在《射天狼》中通过魏杨氏一角深化角色情感层次。
陈逸恒饰演旭日班。陈逸恒出身艺术世家，父亲为著名京剧演员陈永玲，哥哥陈霖苍为梅花奖得主。其代表作包括2012年《辛亥革命》（饰徐世昌）、2013年《老男孩》（饰黄清扬）等，在《射天狼》中以旭日班一角展现复杂人物性格。
