Sonic 3 zebrał świetną obsadę. Keanu Reeves dołącza do Jima Carreya w adaptacji popularnej gry. Gwiazdor Johna Wicka wcieli się w filmie w Shadowa. Do obsady należą m.in.
Ben Schwartz, Colleen O’Shaughnessey, Idris Elba, James Marsden, Krysten Ritter, Alyla Browne, James Wolk oraz Sofia Pernas. To on, a nie Hayden Christensen, zagra Shadowa.