《三体》中的一些明星演员及其角色如下：
张静初- 叶文洁，天体物理专业学者，首先与三体文明接触的人类，也是最早知道“黑暗森林”理论的人类，退休前是一名大学老师。
冯绍峰- 汪淼，博士，研究纳米材料的中国专家，在研究过程中发现超自然异象，引入地球对三体世界的最初探索，并展开一系列科学反击。
唐嫣- 申玉菲，魏成的妻子，日籍华裔女物理学家，性格冷酷强势，是“科学边界”成员，地球三体叛军之一，试图借助其丈夫魏成的研究拯救三体星球。
张鲁一- 汪淼，纳米材料科学家，为了消灭人类叛军ETO组织做出了贡献。
于和伟- 史强，前市公安局反恐大队队长，被首长常伟思点名要进作战中心，开始为地球防务安全部奉献余生。
陈瑾- 老年叶文洁，表面上是退休的天体物理学家，实际则是地球三体组织的统帅。
王子文- 青年叶文洁，叶文洁的女儿，也是一位科学家，因信仰崩塌而选择自杀。
李小冉- 高冷的“科学边界”成员，曾经位居ETO降临派核心，后来转向拯救派。
何杜娟- 杨冬，叶文洁的女儿，也是一位科学家，选择自杀是因为在得知导师死亡后，确信人类物理学已经不存在了。
李则慧- 徐冰冰，剧中戏份不多，但做事雷厉风行，给人留下深刻印象。
这些演员在《三体》中的表现得到了观众的广泛认可，为剧集的成功做出了重要贡献。