นักแสดงของเกมประกอบด้วยตัวละครส่วนใหญ่จากซูเปอร์สตรีทไฟเตอร์ II X: แกรนด์มาสเตอร์ชาลเลนจ์ ยกเว้นเฟยหลง (ซึ่งไม่ได้ใช้ในภาพยนตร์), ดี เจย์, ที. ฮอว์ก, บลังก้า (แม้ว่าเขาจะปรากฏตัวค่อนข้างน้อยในห้องทดลองของดัลซิม โดยการกระโดดขึ้นไปบนเวที และทำความสามารถทางไฟฟ้าของเขา) และดัลซิม ส่วนอากูมะ ซึ่งเป็นตัวละครที่ซ่อนอยู่ในซูเปอร์สตรีทไฟเตอร์ II X: แกรนด์มาสเตอร์ชาลเลนจ์ และเอ็กซ์เมน: ชิลเดรนออฟดิอะตอม ได้มาเป็นตัวละครปกติเป็นครั้งแรกในเกมใด ๆ ภาคนี้มีการแนะนำตัวละครใหม่สองตัว ได้แก่ ซาวาดะ ตัวละครดั้งเดิมจากภาพยนตร์ และเบลด สมาชิกคนหนึ่งของกองกำลังช็อกของไบสัน ส่วนอาร์เคน, เอฟเซเวน และไคเบอร์ ที่เปลี่ยนสีชุดของเบลดทั้งหมด ปรากฏเป็นตัวละครลับ นอกจากนี้ ไบสันเวอร์ชันเพิ่มพลัง (เรียกว่าเอส. ไบสัน) จะปรากฏในฐานะคู่ต่อสู้ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ในขั้นสุดท้ายที่มีเฉพาะในโหมดแท็กทีมของเกมนี้เท่านั้น และสามารถเลือกได้โดยเข้ารหัสเหมือนกับตัวละครลับอื่น ๆ ในขณะที่บลังก้าและดี เจย์ จะถูกเพิ่มลงในตัวละครที่สามารถเลือกได้ของเวอร์ชันประจำบ้าน แต่ก็มีข้อมูลที่เหลืออยู่ในเกมอาร์เคดที่ระบุว่าบลังก้าควรจะเป็นตัวละครที่เล่นได้ในเวอร์ชันนี้เช่นกัน เนื่องจากมีตอนจบสำหรับเขาที่เข้าถึงได้ โดยเล่นเป็นเอส. ไบสัน ในโหมดอาร์เคด

สตรีทไฟเตอร์: เดอะมูฟวี เป็นเกมเดียวในซีรีส์ที่ตัวละครบอสอย่างบัลร็อก, เวก้า (ในเกมเวอร์ชันภาษาญี่ปุ่นคือบัลร็อก) และไบสัน รวมถึงอากูมะ ต่างได้รับการกล่าวถึงโดยใช้ชื่อซีกโลกตะวันตกในเวอร์ชันภาษาญี่ปุ่น โดยการ์ดสอนการเล่นเวอร์ชันภาษาญี่ปุ่นมีชื่อภาษาญี่ปุ่นดั้งเดิมของตัวละครที่เขียนถัดจากชื่อฝั่งตะวันตกในวงเล็บเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสน

เหล่านักแสดงในภาพยนตร์ได้รับเครดิตจากการกลับมาแสดงบทบาทในเกม โดยนักแสดงบางคนแต่งตัวแตกต่างจากภาพยนตร์เพื่อให้มีความคล้ายคลึงกับในวิดีโอเกมมากขึ้น ในขณะที่ราอูล จูเลีย ได้รับเครดิตในฐานะไบสัน ซึ่งภาพเหมือนของเขาจะปรากฏเฉพาะในฟุตเทจที่เก็บจากภาพยนตร์ เนื่องจากเขาเสียชีวิตไม่นานหลังจากที่เกมเข้าสู่การพัฒนา ส่วนดาร์โก ทัสแกน ซึ่งเป็นนักแสดงแทนของจูเลีย ได้รับการใช้เพื่อทำให้ตัวละครในเกมเป็นดิจิทัลแทน

• อากูมะ – เออร์นี เรเยส ซีเนียร์
• บัลร็อก – แกรนด์ แอล. บุช
• เบลด (อาร์เคน/ไคเบอร์/เอฟเซเวน) – แอลัน นูน
• แคมมี – ไคลี มิโนก/เอ็มมา เคียร์นีย์[3]
• ชุนลี – หมิง-นา เหวิน
• อี. ฮอนดะ – ปีเตอร์ ทุยโซโซโป
• ไกล์ – ฌ็อง-โกลด ว็อง ดาม
• เคน – เดเมียน ชาปา
• เอ็ม. ไบสัน – ราอูล จูเลีย, ดาร์โก ทัสแกน
• ริว – เหวินเฟิง
• สกัด – เวส สตูดี
• ซาวาดะ – เค็นยะ ซาวาดะ
• เวก้า – เจย์ แทแวร์
• แซนกีฟ – แอนดรูว์ บรีเนียร์สกี

ตัวละครแต่ละตัวมีเฟรมภาพเคลื่อนไหวแบบดิจิทัล 600–800 เฟรม รวมเป็นกราฟิกทั้งหมด 32 เมกะไบต์ ตัวละครแต่ละตัวมี 256 สี เทียบกับ 16 สีในเกมสตรีทไฟเตอร์ที่ใช้ซีพีเอสรุ่นก่อน และ 64 สีในมอร์ทัลคอมแบต[3]