《悬崖之上》完整演员表如下，分为领衔主演、主演/特邀出演及其他参演演员三类：
领衔主演中，张译 饰演行动小组组长张宪臣（小队核心领导者），于和伟 饰演潜伏特务科的地下党员周乙（暗中协助任务），秦海璐 饰演张宪臣妻子、特工小队成员王郁（兼具情感羁绊与使命担当），朱亚文 饰演年轻特工楚良（与小兰为恋人），刘浩存 饰演拥有超强记忆力的年轻特工小兰，倪大红 饰演特务科科长高彬（反派核心），李乃文 饰演特务科反派特务鲁明。
主演/特邀出演包括：余皑磊 饰演特务科人员金志德，飞凡 饰演高彬心腹特务小孟，雷佳音 饰演出卖小队的叛徒谢子荣，沙溢 饰演我方接应人员老冯。
其他参演演员有：韩昊霖 饰演张宪臣之子，周晓凡 饰演相关配角。
以上演员表涵盖影片核心及重要参演人员，角色设定与剧情紧密关联，是理解影片的关键信息。
