Il cast di Dune comprende Timothée Chalamet (Call me by your name, Il Re, The French Dispatch) nei panni del protagonista Paul Atreides, Zendaya (Euphoria, Spider-Man: Homecoming, Spider-Man: Far From Home) in quelli di Chani Kynes ,Rebecca Ferguson (Doctor Sleep, Men in Black: International) in quelli di Lady Jessica, Dave Bautista ( Drax nel MCU, Blade Runner 2049) in quelli di Rabban Harkonnen, Stellan Skarsgard (Chernobyl, River) in quelli di Vladimir Harkonnen, Josh Brolin (Deadpool 2, Thanos nel MCU) in quelli di Gurney Halleck, Javier Bardem (Madre!, Non è un paese per vecchi) in quelli di StilgarJason Momoa (Aquaman, Justice League, Il Trono di Spade) in quelli di Duncan Idaho e Oscar Isaac (Star Wars: Gli ultimi Jedi, Star Wars: Il risveglio della Forza, Star Wars: L’ascesa di Skywalker) in quelli di Leto Atreides.