Brandon Routh (VF: Adrien Antoine): Clark Kent/Superman/Kal-El
Kevin Spacey (VF: Gabriel Ledoze): Lex Luthor
Kate Bosworth (VF: Agathe Schumacher): Lois Lane
James Marsden (VF: Axel Kiener): Richard White
Sam Huntington (VF: Stéphane Pouplard): Jimmy Olsen
Frank Langella : Perry White
Eva Marie Saint : Martha Kent
Kal Penn : Stanford
Marlon Brando (VF: Féodor Atkin): Jor-El

Malgré la mort de l'acteur, Marlon Brando apparait dans le film dans le rôle de Jor-El. Pour cela, des scènes tirées du premier film réalisé par Richard Donner avec Christopher Reeve dans le rôle de Superman furent reprises. Marlon Brando a d'ailleurs refusé de son vivant d'apparaître dans les épisodes de Superman ; c'est pour cela que dans le deuxième épisode, on voit la mère de Superman lui parler à sa place.
Jonathan Kent qui est mort dans le premier film est présent sur les photos souvenirs des Kent. L'acteur qui est presenté n'est autre que Glenn Ford qui était Jonathan Kent dans le premier film, par contre Clark Kent sur les photos n'a pas les traits de Jeff East mais ceux de Brandon Routh
Le costume de Superman a subi une série de modifications par rapport aux autres films de Superman, le costume dans ce film a été mis à la mode d'aujourd'hui et a manifestement des influences modernes et rétro. Le schéma de couleurs est assombri, afin que les couleurs soient moins visibles et la matière a une profondeur, (texture palmées) qui est visible. À San Diego Comic-Con 2005, Bryan Singer a déclaré que le costume original ressemble à un panneau d'affichage, alors que le nouveau a un look avancé exotique. Les bottes ont également été modifiées, elles sont maintenant plus courtes, (mi-mollet) avec une apparence légèrement caoutchouteuse ainsi que l'emblème Superman en différentes tailles sur le fond.
On sait que le fils de Lois, Jason, a pour père Superman et non Richard White comme elle le prétend à Lex Luthor. L'enfant aurait donc été conçu dans Superman II lorsque Superman n'avait plus ses pouvoirs. Les fans considèrent que le film est une suite aux deux premiers films Superman, en mettant hors continuité Superman III et Superman IV, le face à face, qui avaient beaucoup déplu aux fans.
Plusieurs suites sont prévues à Superman Returns ; en 2011, Bryan Singer reprendra le flambeau avec Brandon Routh dans Superman, l'homme d'acier.
John Ottman reprend le thème musical composé par John Williams pour Superman de Richard Donner.
C'est le 5e film le plus cher de l'histoire du cinéma avec un budget de plus de 260 millions de dollars.
Le film présente beaucoup de clins d'œil au film de Richard Donner (Superman). À noter des répliques quasi identiques et les manies de Christopher Reeve.
L'actrice Noel Neill qui tenait le rôle de Lois Lane dans la série avec Kirk Alyn deja apparu dans le premier film, refait une apparition au début du film en léguant sa fortune à Lex Luthor. Jack Larson qui était Jimmy Olsen dans la série avec George Reeves et comme guest-star en tant que Jimmy Olsen agé dans la série Lois et Clark y apparait également en tant que Barman en face de Brandon Routh et Sam Huntington