Chris O'Donnells karaktär, "G" Callen, är en specialiserad agent för NCIS och leder fältteamet tilldelat Office of Special Projects i Los Angeles. O'Donnell är en skådespelare och tidigare modell och är mest känd för sina roller i Doften av en kvinna, Batman Forever, och Batman & Robin.
LL Cool J spelar Sam Hanna, en senior NCIS Special Agent som är Callens partner och en tidigare Navy SEAL. LL är en två gånger Grammy Award-vinnare, och allmänt känd i underhållningsbranschen för sitt omfattande arbete inom musik, film och tv.
Daniela Ruah, en portugisisk-amerikansk skådespelerska, är bäst känd för sin roll som Kensi Blye: en NCIS specialagent som är samarbetad med och förlovad med detektiv Marty Deeks.
Linda Hunt spelar rollen som Hetty Lange, operatörschef för Office of Special Projects i Los Angeles. Hunts stora skärmdebut kom 1980 i Robert Altmans "Popeye", men hon har spelat ett brett spektrum av karaktärer över film, tv och teater. Hon är mest känd för sin Oscar-vinnande prestanda i "The Year of Living Dangerously" som Billy Kwan.
Skådespelaren Eric Christian spelar rollen som Marty Deeks, en detektiv vid Los Angeles polisavdelning som fungerar som LAPD-samband till NCIS. Hans karaktär är också förlovad med NCIS Special Agent Kensi Blye. Innan du går NCIS: Los Angeles, Har Christian dykt upp i ett antal filmer och TV-program, inklusive Bli verklig, Inte ännu en tonårsfilm, ER, och 24.
Barrett Foa spelar Eric Beale, den tekniska operatören som tilldelats kontoret för specialprojekt. Innan han gick med i rollen NCIS: Los Angeles, Foa framträdde främst i teatraliska roller.
Skådespelerskan Renée Felice Smith spelar rollen som Nell Jones, en intelligensanalytiker som arbetar med Eric Beale men ofta går med i teamet i fältet. Smiths skådespelarekarriär började med en yoghurtreklam vid sex års ålder, och hon gick med i CBS-dramans roll efter examen.
Skådespelerskan Nia Long gick med i rollen 2017 som Shay Mosley, NCIS Executive Assistant Director for Pacific Operations. Under hela sin karriär har hon spelat i mer än 50 filmer och TV-program, inklusive Big Momma's House, Alfie, Är vi där än?, och The Best Man Holiday.