Casting W październiku 2014 rolę w filmie zaoferowano Ryanowi Goslingowi, Tomowi Hardy’emu, Margot Robbie i Willowi Smithowi. W listopadzie tego samego roku ujawniono, że Jared Leto prowadzi rozmowy w sprawie objęcia roli Jokera (którą pierwotnie zaoferowano Goslingowi). W grudniu 2014 Warner Bros. ogłosiło główną obsadę widowiska.
Studio rozważało powierzenie roli Amandy Waller Violi Davis, Octavii Spencer lub Oprze Winfrey. Tom Hardy musiał zrezygnować z proponowanej mu roli Ricka Flagga, z powodu swojej pracy na planie filmu Zjawa. Jake Gyllenhaal, który wcześniej współpracował z Ayerem przy Bogach ulicy, otrzymał wtedy ofertę zastąpienia Hardy’ego, ale odmówił. Studio do roli Flagga rozpatrywało wtedy kandydatury Joela Edgertona, Jona Bernthala i Joela Kinnamana. W lutym 2015 do obsady Legionu samobójców dołączył Jay Hernández, a Kinnaman został ostatecznie potwierdzony jako Rick Flagg. mały|250x250px|Filmowa scena pościgu, kręcona w maju 2015 w Toronto Na 87. ceremonii wręczenia Nagród Akademii Filmowej ujawniono, że Viola Davis została obsadzony jako Amanda Waller. W marcu 2015 Scott Eastwood ogłosił, że został obsadzony w produkcji, w tym samym miesiącu potwierdzono, że do obsady dołączyli Adewale Akinnuoye-Agbaje i Karen Fukuhara.