Elenco de Lua Nova:

Os Cullen e os Swan

• Kristen Stewart como Isabella "Bella" Swan, uma garota de 17 anos que se muda para a pequena cidade de Forks.
• Robert Pattinson como Edward Cullen, um vampiro de 109 anos que aparentará ter 17 para sempre. Ele tem o dom de ler mentes, assim como força e velocidade sobre-humanas.
• Peter Facinelli como Carlisle Cullen, um compassivo vampiro de 364 anos que aparenta ter 23. Ele trabalha como médico em Forks e é a figura paterna da família Cullen.
• Elizabeth Reaser como Esme Cullen, a esposa vampira de Carlisle e figura materna dos Cullen.
• Ashley Greene como Alice Cullen, uma vampira que pode ver o futuro baseado nas decisões que as pessoas tomam.
• Jackson Rathbone como Jasper Hale, um vampiro que pode manipular as emoções da pessoas. Entre os Cullen, ele é o que mais tem dificuldade em não ingerir sangue humano. É parceiro de Alice.
• Nikki Reed como Rosalie Hale, vampira descrita no romance como a pessoa mais bonita do mundo.
• Kellan Lutz como Emmett Cullen, o mais forte e musculoso vampiro da família. É parceiro de Rosalie.
• Billy Burke como Charlie Swan, pai de Bella e chefe da polícia de Forks.

Tribo Quileute

• Taylor Lautner como Jacob Black, um amigo de infância de Bella, se aproxima bastante dela depois que Edward vai embora, e que se transforma em um lobisomem.
• Chaske Spencer como Sam Uley, líder do bando de lobos que protege os humanos de predadores vampiros.
• Tinsel Korey como Emily Young, noiva de Sam e figura materna do bando de lobos.
• Tyson Houseman como Quil Ateara, um dos melhores amigos de Jacob e eventual membro do bando.
• Alex Meraz como Paul, um membro instável do bando.
• Kiowa Gordon como Embry Call, um dos melhores amigos de Jacob.
• Bronson Pelletier como Jared, um membro do bando de lobos.
• Graham Greene como Harry Clearwater, um Quileute mais velho e amigo do pai de Bella, Charlie.
• Gil Birmingham como Billy Black, um Quileute mais velho, pai de Jacob e amigo de Charlie.

Os Volturi

• Michael Sheen como Aro, o líder dos Volturi, um antigo clã italiano de vampiros. Tem a habilidade de ouvir os pensamentos que uma pessoa teve em qualquer momento, se tiver contato físico com ela. Sobre o personagem, Chris Weitz declarou que "[ele é] superficialmente, um vampiro muito gracioso e amigável, mas debaixo é uma tremenda ameaça".
• Jamie Campbell Bower como Caius, um dos líderes dos Volturi.
• Christopher Heyerdahl como Marcus, um dos líderes dos Volturi, pode ler relacionamentos.
• Dakota Fanning como Jane, membro da guarda dos Volturi que tem a habilidade de torturar as pessoas com ilusões de dor.
• Cameron Bright como Alec, irmão gêmeo de Jane, pode controlar os sentidos das pessoas.
• Charlie Bewley como Demetri, um membro da guarda dos Volturi, capaz de encontrar as pessoas através dos seus pensamentos.
• Daniel Cudmore como Felix, um violento membro da guarda dos Volturi.
• Noot Seear como Heidi, uma vampira que leva humanos para os Volturi se alimentarem.
• Justine Wachsberger como Gianna, uma humana que trabalha para os Volturi.

Vampiros nômades

• Cam Gigandet como James, o líder de um grupo de vampiros nômades que tenta matar Bella. Ele é um talentoso rastreador.
• Rachelle Lefèvre como Victoria, parceira de James que o ajuda a procurar Bella.
• Edi Gathegi como Laurent, o mais civilizado membro do grupo.

Outros

• Taylor Lautner como Jacob Black, um amigo de infância de Bella, membro da tribo Quileute.
• Sarah Clarke como Renée Dwyer, mãe de Bella. Vive no Arizona com seu marido Phil.
• Matt Bushell como Phil Dwyer, marido de Renée, joga na segunda divisão de beisebol.
• Gil Birmingham como Billy Black, pai de Jacob e amigo de Charlie.
• Solomon Trimble como Sam Uley, um membro da tribo Quileute.
• Christian Serratos como Angela Weber, uma das novas amigas de Bella em Forks.
• Michael Welch como Mike Newton, um dos amigos de Bella, que demonstra estar interessado nela.
• Anna Kendrick como Jessica Stanley, amiga de Bella.
• Justin Chon como Eric Yorkie, amigo de Bella. Também disputa por sua atenção.
• Gregory Tyree Boyce como Tyler Crowley, outro dos colegas de classe de Bella. Também se mostra interessado nela.
• José Zuniga como Mr. Molina, professor de biologia da turma de Bella. No romance, chama-se Mr. Banner.
• Ned Bellamy como Waylon Forge, um dos amigos de Charlie; esse personagem não está presente no livro.
• Ayanna Berkshire como Cora, conhecida de Charlie. Também não está presente no romance.