El reparto de la serie PEN15 incluye, entre otros:
Maya Erskine como Maya Ishii-Peters (25 episodios), Anna Konkle como Anna Kone (25 episodios), Mutsuko Erskine como Yuki Ishii-Peters (25 episodios), Taylor Nichols como Curtis Kone (25 episodios), Melora Walters como Kathy Kone (25 episodios), Taj Cross como Sam Zablowski (25 episodios), Dallas Liu como Shuji Ishii-Peters (25 episodios), Jonah Beres como Brandt (10 episodios), Lincoln Jolly como Alex (9 episodios), Richard Karn como Fred Peters (5 episodios), Wyatt Walter como Kyle Field (1 episodio), Jill Basey como Mrs Bell (1 episodio)