《大黄蜂》的主演包括海莉·斯坦菲尔德、小豪尔赫·兰登伯格、约翰·塞纳、迪伦·奥布莱恩。具体介绍如下：
小豪尔赫·兰登伯格：饰演咪莫，查莉·沃特森的邻居，暗恋着查莉。他一心追求查莉，在大黄蜂被抓后，和查莉共同组队营救大黄蜂，更似是一个炮灰般的存在。小豪尔赫·兰登伯格1996年1月21日出生于多米尼加圣多明格国家特区，是演员、编剧。其主要作品有《阿丽塔：战斗天使》《大黄蜂》《爱你，西蒙》《布里斯比熊》《蜘蛛侠：英雄归来》等。
约翰·塞纳：饰演伯恩斯探员，美国军官，负责调查一些鲜为人知的秘密。当大黄蜂这个来自外星、看似充满危险的钢铁战士出现在他面前时，他基于军人的使命感和责任感对大黄蜂展开了疯狂追捕。约翰·塞纳1977年4月23日出生于美国马萨诸塞州的波士顿市，三次获得世界重量级冠军，三次获得全美冠军，十四次获得WWE冠军，是WWE众多王牌人物中最有代表性的一个。他在摔角娱乐界颇有人气，同时也是一位出色的演员和歌手，凭借不懈努力获得了今天的成就。
迪伦·奥布莱恩：饰演大黄蜂，擎天柱麾下成员，因塞伯坦星内战被派到地球寻找藏身之地，在登陆加州时丧失了声音。它将自己伪装成一辆大众甲壳虫，被正在经历丧父之痛的少女查莉·沃特森所救。迪伦·奥布莱恩1991年8月26日出生于美国纽约市，是演员。2011年，他在MTV的青少年超自然剧集《少狼》里饰演了斯蒂尔斯而受到关注。2012年，他和布丽特妮·罗伯森一起在爱情喜剧电影《第一次》中饰演男女主角。2014年，他主演的20世纪福克斯公司出品的青少年科幻片《移动迷宫》在片中饰演男主角Thomas，同年他还获得青少年好莱坞奖年度突破男演员。2016年，他获得美国青少年选择奖最佳夏季档男星奖。
