Reżyser potwierdził, że Bruce Willis powróci do roli Hartigana. Aktorzy co jakiś czas dołączają, gdyż kręcą z nimi sceny dopiero wtedy, gdy mają wolny terminarz. A jako że cały film kręcony jest na green screenie, mogą sobie w wielu miejscach pozwolić na zdjęcia bez udziału całej obsady.
Wyjawił także, że niedługo powinniśmy poznać nazwisko aktorki, która zagra tytułową damulkę, czyli Avę Lord. Opowiadał także o postaci Gordona-Levitta. Aktor wciela się w pewnego siebie hazardzistę, który chce pokonać swojego arcywroga w jego własnej grze. Historia nazywa się "The Long Bad Night".
Gordon-Levitt opowiadał w innym wywiadzie, dlaczego przyjął role w "Sin City 2". Twierdzi, że kieruje się współpracą z filmowcami, którzy go inspirują. W zeszłym roku pracował ze Spielbergiem, Nolanem i Johnsonem. Taką też osobą jest dla niego Rodriguez.
W obsadzie są Bruce Willis, Joseph Gordon-Levitt, Jeremy Piven, Ray Liotta, Juno Temple, Jessica Alba, Josh Brolin, Jamie Chung, Dennis Haysbert,Christopher Meloni i Mickey Rourk.