角色介绍
钢铁侠
演员小罗伯特·唐尼
配音凌云
美国亿万富翁与军火制造商，以他独特的生活方式与其聪明才智及天才发明家，拥有赋予他超人力量，超人耐力，飞行能力与多种武器的动力装甲。此盔甲是由他设计并大多数时间都是由他穿戴的。
灭霸
演员乔什·布洛林
配音张闻天
泰坦星人，卡摩拉的养父。掌握着宇宙强权，主张宇宙资源珍贵，需要消灭宇宙一半的生命，以此维持宇宙的平衡关系，他请矮人王制作无限手套，收集6颗无限宝石，对战复仇者联盟。
美国队长
演员克里斯·埃文斯
配音金永钢
因为《美国队长3：内战》中的举动变成了通缉犯，在灭霸抢夺心灵宝石时，带领黑寡妇、猎鹰回归复仇者联盟，并带着黑寡妇、猎鹰、战争机器、班纳博士、幻视、绯红女巫来到瓦坎达一起对抗灭霸。
雷神托尔
演员克里斯·海姆斯沃斯
配音范哲珅
雷神托尔和其他仙宫诸神一样，托尔较凡人更为高大，并且身体密度为凡人的三倍，因此具有更强的抗击打能力,并且对病毒、辐射、毒气等攻击免疫。托尔有大地母神弗丽嘉的血统，因此比其他的仙宫诸神更为强壮。他具有超凡的力量和速度，并且可以长时间地战斗而不感到疲劳。他可以不携带任何装备而自由进入深海和太空。
奇异博士
演员本尼迪克特·康伯巴奇
配音冯盛
史蒂芬·斯特兰奇曾是一名出色的外科手术专家，直到一场车祸严重损害了他的神经，影响了他灵巧的手指，之后远赴东方机缘巧合成为了一名神秘魔术大师，之后接任成为至尊法师，保护地球不被魔法和神秘力量侵袭。
星爵
演员克里斯·帕拉特
配音张震
混血天神，银河护卫队的队长，卡魔拉的男友。放浪不羁、潇洒悠游。在宇宙中遨游时，遇到被灭霸惨虐的雷神，之后带领银河护卫队阻止灭霸收集现实宝石。
绿巨人/布鲁斯·班纳
演员马克·鲁法洛
配音张云明（浩克）；郭盛（班纳）
科学家布鲁斯.班纳在一次意外中为了保护别人而受到伽马射线辐射成为绿巨人，只要情绪不稳定或愤怒时就会变身。布鲁斯.班纳受到军方通缉而多年逃亡在外，寻找控制自己情绪的方法。在复仇者联盟1中，他加入了复仇者联盟。
黑寡妇
演员斯嘉丽·约翰逊
配音季冠霖
娜塔莎十岁时，斯大林亲自下令，将她交给间谍塔拉斯·罗曼诺夫，作为塔拉斯的“女儿”进行培养。她跟着养父学会了许多格斗与间谍技巧。
黑豹
演员查德维克·博斯曼
配音金永钢
本名提哈拉（T'Challa），是非洲国家瓦坎达（Wakanda）的国王，也是复仇者联盟成员，妻子是X战警成员暴风女。此外，黑豹还是第一位在主流美国漫画公司登场的非讽刺黑人英雄。
蜘蛛侠
演员汤姆·赫兰德
配音杨天翔
彼得·帕克在一次课外活动中意外被一只放射性蜘蛛咬伤后，获得蜘蛛一般的特殊能力：蜘蛛感应、几十吨的蜘蛛力量、吸附能力、超人般的耐力、反应、敏捷和速度以及快于常人的自愈能力。有一次他放过了一个小毛贼，而那个人在一场抢劫中杀害了他的本叔叔，使他充满了自责，意识到“能力越大，责任越大”于是决定成为蜘蛛侠。
卡魔拉
演员佐伊·索尔达娜
配音张丽敏
星爵的女友，也曾是灭霸的养女，在邪恶养父的教养下有“宇宙最危险的女人”的称号。后加入银河护卫队维护世界和平，并与队长星爵相恋。她是唯一知道灵魂宝石所在的人，也是灭霸最爱的人。
绯红女巫
演员伊丽莎白·奥尔森
配音马小骥
绯红女巫在电影中是快银的双胞胎妹妹（比快银晚出生12分钟），因与哥哥参与九头蛇的秘密试验并被洛基权杖上的宝石赋予的超能力，后加入复仇者联盟。
幻视
演员保罗·贝坦尼
配音张震
在电影中改编为是钢铁侠设计的人工智能管家“贾维斯”的升级版本（并非贾维斯），身体是奥创用【再生摇篮】制造，生命来源来自于洛基权杖上的心灵宝石，在布鲁斯·班纳和托尼·史塔克上传贾维斯的意识后、由托尔的雷神之锤放电激活完成。因为心灵宝石的原因，所以能够举起雷神之锤，后加入复仇者联盟。
战争机器
演员唐·钱德尔
配音高增志
罗迪是钢铁侠托尼·斯塔克的好友、一名美军上校，也是美国陆军武器开发部的部长，还是斯塔克工业与美国军队的中间人。装甲是由托尼的马克2为原型在美国政府的协助下将此装甲的攻击系统加以改进，罗迪穿上了它，从此化身战争机器，与钢铁侠并肩作战。
螳螂
演员庞·克莱门捷夫
配音马小骥
全名不详，化名Mandy Celestine，出身越南，被隐居在那里的外星帝国克里的高僧抚养长大。螳螂被训练成格斗高手并被选择为“圣母”，与一个高等进化的植物种族结合诞生新生命体。她的超能力多样化，可以和植物交流、在太空中生存、转移生命形态、发射能量爆炸、形成能量场等等。
毁灭者德拉克斯
演员戴夫·巴蒂斯塔
配音张瑶函
毁灭者可以称为银河浩克，有着和绿巨人一样的大块头，还拥有超人类体能，几乎可以抵御一切物理攻击，他的主要武器是双刀。他可以飞行和发射能量波（后来毁灭者失去这两种技能），在没有水和食物的情况下，毁灭者也能在外太空生存。
火箭浣熊
演员-
配音布莱德利·库珀（英语）；赵震（普通话）
火箭浣熊来自于一座由动物护士照看的外星疯人院中，是被高度机械改造的动物之一。最先到达这颗名叫“Half world”星球的外星生物建造了这座疯人院做研究，却因为经费的原因不了了之。离开之前他们留下了众多拥有人工智能的机器人留下照顾这些病号，并建立了能量场保证病人的安全。
格鲁特
演员-
配音范·迪塞尔（英语）；张云明（普通话）
格鲁特是X行星的花神巨像族，他拥有无穷的力量，极度地聪明也可以控制树木，并融合树木治愈自己的伤口、获取营养和增强力量，也不怕火。原作中与火箭浣熊感情很好，电影版中为火箭浣熊的好友兼保镖。格鲁特，在漫画中与毁灭者一样，是自己星球的幸存者，差别在于，格鲁特是X行星上的君主。
猎鹰
演员安东尼·麦凯
配音张震
山姆·威尔逊是前美国伞兵，在华盛顿的退伍军人服务处工作。在他的军旅生涯里，山姆参与了军方秘密开发、使用一种双翼背包系统进行空战的工程。猎鹰以自己出色的能力加入美国队长及黑寡妇，成为了他们的可靠盟友。
冬日战士
演员塞巴斯蒂安·斯坦
配音郝翔海
青少年时期的巴基·巴恩斯（Bucky Barnes）是美国队长的伙伴。一次任务中（追杀红骷髅）他为救队长自己拿起美队的盾牌抵挡敌人却被打下山崖，后被敌方救起。前苏联政府为他装上了机械电子手臂和进行了人体改造，把巴基训练成了盲目效忠的杀手“冬日战士”。
奥克耶
演员达娜·古瑞拉
配音刘芊含
皇家护卫队队长，黑豹的亲信，国防指挥官的所爱。在埃里克与国防指挥官对外宣战做准备时，以出人意料的方式成功救场。
星云
演员凯伦·吉兰
配音陆皓婕
星云和卡魔拉一样曾是灭霸的养女，灭霸将她们当作武器培养，二人在相互竞争中一起长大。她一直对自己的姐姐卡魔拉怀有深深的憎恶。
王
演员本尼迪特·王
配音藤新
王是卡玛泰姬收藏大量神秘图书的图书馆管理员，他不仅要决定谁才值得翻阅古一法师的私人藏书，还要防止神圣的咒语落入邪恶之手。王为人谦逊安静，也从不犯错。如果有人想偷图书馆的藏书，一定要先通过王这道关。
苏睿公主
演员莱蒂希娅·赖特
配音马小骥
特查拉同父异母的妹妹，最爱的地方是她自己的实验室，为瓦坎达的黑科技做出很多贡献，不仅更新了黑豹的战衣，使其具有吸收并释放动能的功能，还给自己制作了两个黑豹式能量手炮。
洛基
演员汤姆·希德勒斯顿
配音商虹
洛基和托尔一起长大，调皮狡猾，擅长变化和欺骗。尽管他很喜欢这个宽容他所有恶作剧的哥哥，但同时也嫉妒托尔一直受奥丁重视、受众神爱戴，而自己被众神忽视。所以他在托尔的加冕仪式上把奥丁的宿敌——冰霜巨人放了进来，破坏了托尔的加冕仪式，使得托尔没能当上国王。同时也是复仇者联盟第一战主要对手。
