 | Jack Nicholson als President James Dale / Art Land |
 | Glenn Close als First Lady Marsha Dale |
 | Annette Bening als Barbara Land |
 | Pierce Brosnan als Professor Donald Kessler |
 | Danny DeVito als Rude Gambler |
 | Martin Short als Press Secretary Jerry Ross |
 | Sarah Jessica Parker als Nathalie Lake |
 | Michael J. Fox als Jason Stone |
 | Rod Steiger als General Decker |
 | Tom Jones als Himself |
 | Lukas Haas als Richie Norris |
 | Natalie Portman als Taffy Dale |
 | Jim Brown als Byron Williams |
 | Lisa Marie als Martian Girl |
 | Sylvia Sidney als Grandma Florence Norris |
 | Jack Black als Billy Glenn Norris |
 | Pam Grier als Louise Williams |
 | Joe Don Baker als Richie's Dad |
 | O-Lan Jones als Sue Ann Norris |
 | Christina Applegate als Sharona |
 | Joseph Moynihan als Stranger |
 | Tommy Bush als Hillbilly |
| Brandon Hammond als Neville Williams |
 | Frank Welker als Various Martians (voice) |
 | Ray J als Brandon Williams |
 | Rance Howard als Texan Investor |
| Gloria M. Malgarini als Nun |
 | Paul Winfield als General Casey |
 | Jerzy Skolimowski als Dr. Zeigler |
 | Barbet Schroeder als French President |
 | Enrique Castillo als Hispanic Colonel |
| Janice Rivera als Cindy |
| Larry J. Franco | Producer |
| Peter Suschitzky | Director of Photography |
| Tim Burton | Director |
| Tim Burton | Producer |
| Laurie Parker | Producer |
| Jonathan Gems | Screenplay |
| Danny Elfman | Original Music Composer |
| Chris Lebenzon | Editor |
| Matthew Barry | Casting |
| Jeanne McCarthy | Casting |
| Victoria Thomas | Casting |
| Wynn Thomas | Production Design |
| John Dexter | Art Direction |
| Nancy Haigh | Set Decoration |
| Colleen Atwood | Costume Design |
| Steve Boeddeker | Assistant Sound Designer |
| Richard Hymns | Supervising Sound Editor |
| Kyle Balda | Animation |
| Michael Silvers | Supervising ADR Editor |
| Sandina Bailo-Lape | Foley Editor |
| Randy Thom | Sound Designer |
| Randy Thom | Sound Re-Recording Mixer |
| Shawn Murphy | Sound Re-Recording Mixer |
| Dennis Maitland | Production Sound Mixer |
| Ve Neill | Makeup Artist |
| Frank E. Eulner | Sound Effects Editor |
| Jerry Moss | Property Master |
| Ewa Sztompke | Dialogue Editor |
| Ken Fischer | Sound Effects Editor |
| Guy Williams | Digital Effects Supervisor |
| Gary Summers | Sound Re-Recording Mixer |
| Roger Huynh | VFX Artist |
| Janna Stern | Script Supervisor |
| Sara Bolder | Dialogue Editor |
| George Fisher | Stunts |
