在《闪电侠》第三季中，主演阵容延续了前两季的核心成员，同时加入了一些新面孔。格兰特·古斯汀继续饰演主角巴里·艾伦，即闪电侠，他的超快速度和正义感是剧集的核心。坎迪斯·帕顿饰演艾瑞斯·韦斯特，巴里的挚爱和后来成为他的妻子，她在本季中面临家庭和个人挑战。
卡洛斯·瓦尔德斯饰演西斯科·雷蒙，即震波，是一位拥有超感官能力的科学家，为团队提供技术支持。丹尼尔·帕娜贝克饰演凯特琳·斯诺，即冰霜杀手，她在本季中经历身份转变和情感冲突。杰西·马丁饰演乔·韦斯特，艾瑞斯的父亲和巴里的导师，继续在情感上支持团队。
此外，汤姆·卡瓦纳饰演哈里斯·韦尔斯，即逆闪电，是第三季的主要反派之一，他的存在对巴里构成巨大威胁。凯蒂·莎克饰演朱莉娅·斯宾塞，即闪灵，是一个复杂的角色，与过去和未来有关。新加入的演员包括帕特里克·萨邦圭饰演的朱利安·阿尔伯特，一位神秘的科学家，他与团队的关系充满张力。
第三季还引入了其他角色，如杰伊·加里克饰演的金斯利·韦尔斯，以及特雷弗·怀特饰演的泰迪·卡瓦纳，这些角色为剧情增添了更多层次和惊喜。整体而言，这一季的演员阵容以格兰特·古斯汀为核心，搭配多元化的配角，共同构建了《闪电侠》的精彩世界。