《西出玉門》扮演者有：倪妮、白宇、金瀚、孟子義、趙達等。
1、倪妮飾演葉流西
倪妮，1988年8月8日出生於江蘇省南京市，畢業於中國傳媒大學南廣學院語言傳播系。2011年，因出演戰爭史詩電影《金陵十三釵》女主角趙玉墨壹角而進入演藝圈。
倪妮飾演的葉流西有膽識有魄力但身份成謎，就像大漠中綻放的壹朵玫瑰。為了探尋身世之謎，她猶如刺穿戈壁的利刃，經歷險象環生的冒險。
2、白宇飾演昌東
白宇，1990年4月8日出生於陜西省榆林市吳堡縣，畢業於中央戲劇學院表演系2009級。2014年，主演首部網劇《屌絲日記》，從而正式進入演藝圈。
白宇飾演的昌東是壹位痛失所愛的皮影小販，身負枷鎖的悲慘人設，後來遇到了壹個沒有過去卻無所畏懼的葉流西備受鼓舞，打開心扉。
3、金瀚飾演江斬
金瀚，1993年6月7日出生於青海省西寧市。2012年，擔任胡彥斌演唱歌曲《劫後余生》、《愛情怎麽了》的MV的男主角，從而正式出道。
金瀚飾演的江斬是蠍眼副手，和葉流西壹起長大的青梅竹馬，身材高瘦，儒雅斯文。
4、孟子義飾演龍芝
孟子義，1995年12月5日出生於吉林省長春市，畢業於北京電影學院表演系。2014年，因出演古裝傳奇劇《武神趙子龍》初觸熒屏。
孟子義飾演的龍芝嫉妒江斬對葉流西的感情，就給江斬種下睽龍，江斬因此失去記憶，把葉流西當成敵人，蠍眼組織受到重創。
5、趙達飾演肥唐
趙達，1980年7月22日出生於遼寧省沈陽市，畢業於上海戲劇學院98級表演本科班。2001年，首次參演真人真事改編的作品《沈星檔案》。2003年，客串情景喜劇《售樓處的故事》。
趙達飾演的肥唐是理財小能手，他是探險小隊獨家掌櫃，是壽星也是“富”星。