日剧《甜心空姐》主要演员表如下：
美咲洋子由上户彩饰演
上户彩（Ueto Aya）1985年出生于日本东京都，是演员兼歌手。1997年获全日本国民美少女比赛审查员特别赏，2000年通过《拭去泪水》正式作为演员出道。她凭借《网球甜心》获第40届日剧学院赏最佳女主角奖，代表作包括《半泽直树》《昼颜》等。剧中她饰演的洋子性格直率，因单恋对象的一句话决心成为空姐，在训练中克服诸多挫折。
中原翔太由锦户亮饰演
锦户亮（Nishikido Ryo）1984年出生于兵库县，是杰尼斯事务所旗下NEWS与关8成员。2005年主演《一起加油吧》，2006年与上户彩合作《甜心空姐》。他饰演的翔太因眼底伤无法成为飞行员，转而成为飞机维修师，性格沉默但内心温暖，与洋子从相互吸引到频繁争吵。
若村弥生由相武纱季饰演
相武纱季（Saki Aibu）1985年出生于兵库县，2003年通过《水男孩》出道。她饰演的弥生性格坦率，单恋翔太并鼓起勇气表白，虽不会游泳仍通过避难训练。其代表作包括《绝对彼氏》《完美报告》等。
关山有纪由大冢千寻饰演
大冢千寻（大冢千弘）1986年出生于德岛，是东宝艺能旗下艺人。她饰演的关山有纪善良温和，因父亲是机长而对航空业了解颇深，训练期间因体重问题绝食晕倒，后被洋子劝服。
其他角色
堤修介由小泉孝太郎饰演，是脚踏两条船的副驾驶，有恐高症；三神玉纪由真矢美纪饰演，是空乘培训部教官，曾让洋子单独接受培训。
