W obsadzie serialu Miecz zabójcy demonów znajdują się między innymi:
Natsuki Hanae jako Tanjiro Kamado (voice) (59 odcinków), Akari Kito jako Nezuko Kamado (voice) (55 odcinków), Hiro Shimono jako Zenitsu Agatsuma (voice) (49 odcinków), Yoshitsugu Matsuoka jako Inosuke Hashibira (voice) (46 odcinków), Shinya Takahashi jako (voice) (19 odcinków), Katsuyuki Konishi jako Tengen Uzui (voice) (17 odcinków), Kengo Kawanishi jako Muichiro Tokito (voice) (13 odcinków), Kana Hanazawa jako Mitsuri Kanroji (voice) (13 odcinków), Satoshi Hino jako Kyojuro Rengoku (voice) (13 odcinków), Takahiro Sakurai jako Giyu Tomioka (voice) (13 odcinków), Nobuhiko Okamoto jako Genya Shinazugawa (voice) (12 odcinków), Toshio Furukawa jako Hantengu (voice) (11 odcinków)