Chris O'Donnells Charakter "G" Callen ist ein NCIS-Spezialagent und leitet das Außendienstteam, das dem Office of Special Projects in Los Angeles zugewiesen ist. O'Donnell ist ein Schauspieler und ehemaliges Model und bekannt für seine Rollen in Duft einer Frau, Batman für immer, und Batman & Robin.
LL Cool J spielt Sam Hanna, Senior NCIS Special Agent, Callens Partner und ehemaliger Navy SEAL. LL ist ein zweifacher Grammy-Preisträger und in der gesamten Unterhaltungsbranche für seine umfangreichen Arbeiten in den Bereichen Musik, Film und Fernsehen bekannt.
Daniela Ruah, eine portugiesisch-amerikanische Schauspielerin, ist am bekanntesten für ihre Rolle als Kensi Blye: eine NCIS-Spezialagentin, die mit Detective Marty Deeks zusammenarbeitet und verlobt ist.
Linda Hunt spielt Hetty Lange, die Betriebsleiterin des Office of Special Projects in Los Angeles. Hunts großes Filmdebüt kam 1980 in Robert Altmans "Popeye", aber sie hat eine breite Palette von Charakteren in Film, Fernsehen und Theater gespielt. Am bekanntesten ist sie für ihre mit dem Oscar ausgezeichnete Aufführung in "Das Jahr des gefährlichen Lebens" als Billy Kwan.
Schauspieler Eric Christian spielt Marty Deeks, einen Detektiv der Los Angeles Police Department, der als LAPD-Verbindungsmann zu NCIS fungiert. Sein Charakter ist auch mit NCIS Special Agent Kensi Blye verlobt. Vor dem Beitritt NCIS: Los AngelesChristian hat in einer Reihe von Filmen und Fernsehsendungen mitgewirkt, darunter Real werden, Nicht noch ein Teenie-Film, ER, und 24.
Barrett Foa spielt Eric Beale, den Techniker, der dem Office of Special Projects zugewiesen ist. Vor dem Beitritt zur Besetzung von NCIS: Los AngelesFoa trat hauptsächlich in Theaterrollen auf.
Die Schauspielerin Renée Felice Smith spielt Nell Jones, eine Geheimdienstanalytikerin, die mit Eric Beale zusammenarbeitet, sich aber häufig dem Team auf diesem Gebiet anschließt. Smiths Schauspielkarriere begann mit einem Werbespot für Joghurt im Alter von sechs Jahren und sie trat der Besetzung des CBS-Dramas bei, nachdem sie das College abgeschlossen hatte.
Die Schauspielerin Nia Long trat 2017 als Shay Mosley, der stellvertretende NCIS-Direktor für Pacific Operations, der Besetzung bei. Während ihrer Karriere hat sie in mehr als 50 Filmen und Fernsehsendungen mitgespielt, darunter Big Momma's House, Alfie, Sind wir schon da?, und Der Beste Mann Urlaub.