Daftar pemeran Doctor Strange in the Multiverse of Madness terus bertambah seiring dengan persiapan produksinya. Xochitl Gomez dikatakan telah bergabung dengan Benedict Cumberbatch dalam sekuel Marvel Cinematic Universe yang akan dating tersebut. Namun seperti biasanya, peran Gomez dalam sekuel tersebut masiih belum terungkap sampai saat ini.
Menurut sebuah laporan dari Deadline, Xochitl Gomez telah menandatangani kontrak untuk bergabung dengan Doctor Strange 2. Tidak jelas seberapa besar apakah nantinya dia akan bekerja sama dengan Stephen Strange atau bisa berperan sebagai sosok antagonis. Apa pun pemerannya, ini merupakan keuntungan besar bagi Gomez, yang baru-baru ini berperan di The Baby-Sitters Club dari Netflix. Ia juga pernh terlibat dalam Roped dan Shadow Wolves. Terlepas dari ukuran perannya, ini akan menjadi proyek terbesar hingga saat ini di resume Gomez.
Selain Cumberbatch, Chiwetel Ejiofor, dan Benedict Wong dipastikan akan kembali. Namun, karakter lain yang juga telah dikonfirmasi untuk film ini adalah Scarlet Witch/Wanda Maximoff yang diperankan oleh Elizabeth Olsen.
Film ini akan secara langsung terkait dengan serial Disney+, WandaVision yang dibintangi Olsen bersama dengan Paul Bettany sebagai Vision. Sebagai tambahan, Kevin Feige dari Marvel telah mengkonfirmasi bahwa serial Loki juga akan mempunyai hubungan juga dengan sekuel Doctor Strange ini.
Sosok Doctor Strange dan Scarlet Witch terlihat muncul di Avengers: Endgame, di mana mereka berdua terakhir kali terlihat menghadiri pemakaman Tony Stark. Loki juga muncul di Endgame dan terakhir terlihat setelah peristiwa pertempuran pertama Avengers di New York, di mana dia kabur dengan kubus Tesseract.
