甄子丹饰演 沈重阳（赌徒）

王学圻饰演 李玉堂（富商）

谢霆锋饰演 邓四弟（车夫）

梁家辉饰演 陈少白（革命党）

胡军饰演 刘郁白（乞丐）

任达华饰演 方天（流氓将军）

曾志伟饰演 陈警司

王柏杰饰演 李重光（爱国青年）

范冰冰饰演 月茹（妾侍）

黎明饰演 方红（乞丐）

李宇春饰演 方红（革命党）

周韵饰演 阿纯（车夫情人）

方力申饰演 阿四（车夫）

廖京生饰演 孙中山（客串）

宋春丽饰演 黄妈（客串）

苗圃饰演 阿纯（客串）

张涵予饰演 孙中山（客串）

蒙克·巴特尔饰演 王复明（客串）

刘筱筱饰演 区舒云（客串）

钟汉良饰演 李重光（革命义士）

张晓龙饰演 李重光（革命义士）

吴刚饰演 忠伯（客串）

吴孟达饰演 忠伯（客串）

王子子饰演 阿纯（电视剧版女主角）

这些演员共同构成了电影《十月围城》的强大阵容，每个角色都被赋予了丰富的性格和背景故事，使得影片在动作和情感上都表现出色。