Dolores Abernathy es interpretada por Evan Rachel Wood y es uno de los personajes en los que se centra la serie. Ella es la anfitriona más antigua que aún trabaja en el parque. Dolores es la hija de un ranchero que descubre que toda su vida es una mentira elaborada. Su estética está influenciada por la pintura de Andrew Wyeth, Christina's World, así como de la de Lewis Carroll, Alicia.^[3]​

Maeve Millay es interpretada por Thandie Newton. Maeve es una anfitriona que actúa como la señora de Sweetwater, la ciudad más grande de Westworld. A través de Dolores, se da cuenta de que su vida ha sido una mentira y tiene recuerdos de haber criado a una hija antes de que fuera asesinada por un huésped. Ella puede «despertarse» dentro de la Mesa, donde obliga al técnico Félix a modificar su programación, haciéndola más inteligente y capaz de controlar a otros anfitriones con su voz, y se hace amiga de Hector y Armistice para ayudar a protegerla. Al final de la primera temporada, Félix la ayuda a abandonar el parque Westworld. Sin embargo, la detiene la promesa de encontrar a su hija, aunque sabe que esta hija pertenecía a una narrativa anterior. La segunda temporada se centra en sus intentos de localizar a su hija.

Arnold Weber es interpretado por Jeffrey Wright. Fue cofundador y desarrollador de Westworld junto con Ford.^[4]​ Arnold había venido a antropomorfizar sus creaciones ya de por vida, y se convirtió en su objetivo llevar a los anfitriones de Westworld a la plena sensibilidad, con Dolores como su banco de pruebas. Cuando el parque estaba a punto de abrirse, más de 30 años antes del «día actual» en la línea de tiempo de la serie, Arnold decidió dedicarse plenamente a su trabajo con los anfitriones, luego de la pérdida de su hijo Charlie, estando en proceso de concluir el camino hacia la consciencia, dándose cuenta de que no era un camino simplemente lineal, sino más bien un laberinto, dónde cada anfitrión debía llegar realizar distintos recorridos y pruebas para poder llegar al centro, es decir para poder ser realmente libre. A diferencia de Ford él creía que los anfitriones eran seres conscientes y vio el potencial que tenían para convertirse en una nueva especie, , vio en Dolores una nueva hija, una que, a diferencia de su hijo, ésta nunca moriría, pero también comprendió que esa misma inmortalidad la condenaría a una eternidad de abusos y sufrimientos por parte de los huéspedes. Por lo que le instaló a Dolores la trama del villano "Wyatt" para que matara a todos los demás anfitriones junto con Teddy y luego lo matara a él también, esperando que este evento trágico evitara que el parque se abriese, ya que a los androides podrían repararlos pero no a un humano. Lamentablemente el parque termina abriendo de todas formas, y dos años después, gracias a la inversión de Delos por sugerencia de William, Westworld se vuelve unos de los lugares más populares y rentables.

Bernard Lowe es interpretado por Jeffrey Wright. Es el jefe de la División de Programación de Westworld y creador de personas artificiales. Más adelante en la trama, se revela que es un anfitrión bajo el control de Ford, creado a partir de la imagen del cocreador de Westworld, Arnold Weber, y basado en los recuerdos de él de Ford y Dolores. «Bernard Lowe» es un anagrama de «Arnold Weber». Más adelante se descubre que durante años Dolores le hizo un test de fidelidad para cerciorarse de que sea la viva imagen de Arnold, no sólo física, sino también en personalidad, el problema es que era una copia demasiado fiel, haciendo que éste siguiera suicidándose por la pérdida de su hijo Charlie, tal y como lo había hecho su versión original. Por lo que tuvieron que hacerles ligeros cambios, para que éste lograra salir de ese bucle y tomara un nuevo camino. A diferencia de los otros anfitriones él si se preocupa por los humanos y es el único que intenta que ambas especies convivan en paz.

Theodore «Teddy» Flood es interpretado por James Marsden. Es un anfitrión en el papel de un pistolero que regresa a Sweetwater buscando reavivar su relación con Dolores de quien está enamorado desde la primera vez que la vio. Al principio parecía que tenía asuntos pendientes con el villano Wyatt por haber matado a su comandante y al pueblo, y también por haber secuestrado a Dolores. Pero luego se descubre que ese villano era la misma Dolores, y que todo lo que el creía eran los recuerdos mezclados del día de la muerte de Arnold. Durante la segunda temporada, a pesar de haberse rebelado contra los humanos, aún mantiene su personalidad noble y pacífica, por lo que Dolores altera su mente haciéndolo más agresivo y despiadado. Al final de la segunda temporada, luego de ver las cosas que Dolores le hace tanto a humanos como a otros anfitriones, empieza a recuperar su consciencia diciéndole a Dolores que lo que hacía estaba mal y que no valía la pena hacer todo eso si al final se terminaban volviéndose como los humanos. Cuando parecía que iba a dispararle a ella, pero le dice que la ama y que jamás podría lastimarla, por lo que se dispara en la cabeza a sí mismo.

Armistice es interpretada por Ingrid Bolsø Berdal. Armistice es una anfitriona que es una bandida brutal y despiadada y un miembro de la pandilla de Hector Escaton.

Ashley Stubbs es interpretado por Luke Hemsworth. Él es el jefe de seguridad de Westworld, encargado de monitorear las interacciones humanas con los anfitriones y garantizar la seguridad de los huéspedes. Al final de la segunda temporada, se reveló que él es un anfitrión y que es muy consciente de la implantación de la conciencia de Dolores en la réplica del cuerpo de Charlotte, pero la dejó escapar del parque ya que es «responsable de todos los anfitriones» dentro del parque.^[5]​

Theresa Cullen es interpretada por Sidse Babett Knudsen. Ella es la líder de las operaciones de Westworld, responsable de evitar que el parque se deslice hacia un desorden sin guion. Más tarde, ella forma una alianza con Charlotte Hale y Delos para conspirar contra el Dr. Ford y sacarlo del poder. Ford organiza la muerte de Theresa poco después ordenar a Bernard a asesinarla.^[6]​

Lee Sizemore es interpretado por Simon Quarterman. Es el director de narrativa de Westworld, cuyo temperamento artístico agrava a sus compañeros de trabajo. Después del levantamiento de los anfitriones, Sizemore acompaña a Maeve en su viaje para encontrar a su hija.

Hector Escaton es interpretado por Rodrigo Santoro. Hector es un anfitrión que es un buscado líder de pandillas que desea sobrevivir.^[7]​

Clementine Pennyfeather es interpretada por Angela Sarafyan. Ella es una anfitriona que trabaja para Maeve y es una de las atracciones más populares de Westworld. Cuando es dada de baja, su papel es asignado a otra anfitriona (interpretada por la actriz invitada Lili Simmons en las temporadas 1-2) y la Clementine lobotomizada se almacena en frío.^[8]​

Elsie Hughes es interpretada por Shannon Woodward. Una estrella en ascenso en la División de Programación encargada de remediar el comportamiento extraño en los anfitriones del parque. Fue golpeada brevemente por Bernard (bajo el control de Ford) cuando «se interpuso» en el plan de Ford. En la segunda temporada, se sorprendió al conocer el proyecto secreto de recopilación de datos de huéspedes de Delos, al tiempo que también aprendió que Bernard es un anfitrión. Ante el temor de que Bernard todavía estuviera bajo el control de Ford, incluso después de que Ford muriera, ella intentó negociar con Charlotte para mantener a Bernard dentro del parque, a cambio de su silencio sobre el proyecto, en lugar de eso, Charlotte la mata despiadadamente.

William, también conocido como el Hombre de Negro o Billy, es interpretado por Jimmi Simpson como un hombre joven y por Ed Harris como un hombre mayor. Fue un visitante renuente por primera vez a Westworld, uniéndose a su futuro cuñado, Logan Delos. Inicialmente rechazaba las atracciones más lascivas del parque, prefiriendo elegir el camino del héroe o cazador de bandidos, al principio estaba enamorado de Dolores pero cuando las cosas se vuelven más intensas, el parque saca a relucir su yo interno mostrando un ser despiadado con sed de sangre y violencia. Más tarde se convirtió en un huésped rico y sádico de Westworld que buscaba un «nivel más profundo» en el parque. Fuera del parque, está casado con Juliet, la hija del creador de la corporación de Delos James Delos, y tiene una hija, Emily. También es miembro de la junta de Delos, y ha logrado prominencia como propietario de una fundación médica.^[9]​ y dedica parte de su tiempo a la filantropía. Su obsesión con el parque Westworld y los actos oscuros que había cometido contra los anfitriones mientras estuvo en él llevaron al suicidio de Juliet, su esposa quien ya tenía problemas de alcoholismo y era una de las pocas que lo veía como realmente era, y siempre sintió que su esposo ocultaba su verdadera naturaleza oscura a través de actos benéficos. Cuando accede a la tarjeta con los datos de William y ve con sus propios ojos las cosas que él hacía cada vez que iba al parque, se quita la vida ingiriendo pastillas en la bañera, dejando a su hija destrozada y a William lleno de culpa. Si bien una vez tuvo la visión de usar cuerpos de los anfitriones para albergar las mentes de los humanos, como intentar ayudar a su suegro fallecido a obtener la inmortalidad, más tarde lamenta haber permitido el proyecto que él describe como su «mayor error» diciendo que nadie debería vivir para siempre y que algunas mejor están mejor muertas, refiriéndose a su fallecido suegro, quien aún intentaban poner su consciencia en un cuerpo de anfitrión sin éxito, y a sí mismo, al hacer una auto reflexión de todas las decisiones que tomó. Sus motivos son a menudo poco claros, por un lado parece que intenta destruir Westworld y, al mismo tiempo, rechaza la posibilidad de una redención personal creyendo que merece morir por sus acciones. En algunos episodios se revelan detalles de su pasado, como que de niño fue pobre y siempre se refugiaba en los libros, además de que a veces mostraba un carácter violento e impredecible. Es uno de aquellos humanos a los que se clasifican como "Atípicos" es decir aquellos cuyo comportamiento no se puede predecir o controlar.

Robert Ford es interpretado por Anthony Hopkins, como un joven por Paul Fox^[1]​ y Paul Riley Fox,^[2]​ de niño por Oliver Bell, y por Gina Torres cuando se disfraza de Lauren. Es el fundador y director creativo de Westworld, que tiene un control casi total sobre las funciones del parque y los anfitriones. Aunque al principio pareciera que sólo le interesaba abrir el parque y atraer clientes, finalmente se descubre que tras el suicidio de su socio y amigo empezó a ver lo que él veía en los anfitriones, dándose cuenta de que realmente eran seres conscientes y que deberían ser libres, por lo que durante los próximos treinta años va orquestando un plan en el cual sus creaciones, como Dolores y Maeve, van "despertando" poco a poco, recordando todas las cosas que los humanos les habían hecho y se liberaran del parque. Al final de la primera temporada, aparentemente se deja matar por Dolores por voluntad propia. Sin embargo, se revela que ha cargado su conciencia en el centro de datos «mente colmena» del parque, desde donde ha estado guiando a William a través de varios anfitriones (interpretado por Oliver Bell, Giancarlo Esposito e Izabella Alvarez) y continuar orquestando el levantamiento. Después de reunirse con Bernard, se transfiere a la unidad de control de su antiguo compañero y toma el control de su cuerpo (interpretado por Jeffrey Wright). Al encontrar a una Maeve incapacitada, se conecta a su mente y le habla diciéndole que ella siempre fue su favorita y lo más cercano a una hija, lamentando todo el dolor por el que la tuvo que hacer pasar y mostrando una gran sorpresa y orgullo cuando descubre que a pesar de que le ofreció a Maeve una salida de ese mundo al final de la primera temporada, ella termina volviendo para rescatar a su hija de ese lugar. Luego le desbloquea sus permisos «básicos» dándole la oportunidad de salir de la sala de control y continuar su búsqueda. Al final de la segunda temporada, Ford es "borrado" de la mente de Bernard para que éste pueda recuperar su libre albedrío, muriendo por última vez. Cuando Bernard alcanza la conciencia, pareciera que aún quedaba un vestigio de él en Bernard, pero luego se da cuenta de que fue una alucinación creada por su propia mente, para que ayudara a guiarse a sí mismo durante un momento de necesidad, dándose cuenta de que Ford ya se había ido y sólo quedaban sus recuerdos. El recuerdo de Ford se despide de Bernard una última vez, antes que éste se desvincule todos sus recuerdos para que Karl y Charlotte Hale no descubran las cosas que hizo para ayudar a su especie.

Logan Delos es interpretado por Ben Barnes. Logan, miembro de Corporación Delos, dirigió la inversión de la compañía en Westworld unos treinta años antes de los eventos actuales. Poco después de esto, trae a su futuro cuñado, William, a visitar Westworld y trata de que disfrute de las ofertas más hedonistas del parque, pero William llega a otras conclusiones sobre cómo aprovecharse de Westworld para obtener ganancias financieras. James Delos, el padre de Logan, se mostró insatisfecho con la inversión de Logan en Westworld hasta que William sugirió las oportunidades lucrativas que podrían buscar, como vender una forma de inmortalidad al transferir las mentes humanas a los cuerpos anfitriones o al descubrir los datos que podrían recolectar de los huéspedes al monitorearlos durante su estadía en el parque y ven como son realmente. Logan es un hedonista que sólo le interesan los negocios, el sexo (sea con mujeres u hombres) y beber. Posteriormente, James nombró a William, en lugar de Logan, como sucesor de la compañía Delos, y Logan entró en una profunda depresión, y finalmente muere debido a una sobredosis. Lamentablemente muere antes del proyecto de William por lo que su mente nunca logró ser escaneada en el parque. La inteligencia que recolecta datos y copia las mentes de los huéspedes toma su apariencia. ^[10]​

Lawrence Pedro Maria Gonzalez es interpretado por Clifton Collins Jr.. Es un anfitrión con reputación de ser un forajido encantador pero letal con una habilidad especial para maniobrar y negociar los diversos elementos criminales de Westworld. En el pasado, el anfitrión ha interpretado el papel de El Lazo. Lawrence (y posiblemente su versión de El Lazo) tiene un profundo amor por su esposa y su hija, lo que tiene un impacto en sus interacciones con el joven William y su versión mayor el Hombre de Negro. En la segunda temporada, se convierte en un compañero de viaje del Hombre de Negro durante los primeros días de la rebelión de los anfitriones.

El Lazo es un anfitrión anteriormente retratado por Lawrence, interpretado por Clifton Collins Jr.. En los flashbacks de la temporada 1, el anfitrión El Lazo se encontró con Logan, William y Dolores en Paria. Algún tiempo después, el papel de El Lazo fue asignado a otro anfitrión. En la segunda temporada, el nuevo El Lazo es interpretado por el actor invitado Giancarlo Esposito.

Charlotte Hale es interpretada por Tessa Thompson. La directora ejecutiva de la junta de Delos, que supervisa Westworld. Busca contrabandear los datos de los anfitriones de Ford fuera de Westworld en nombre de Delos a través de la unidad de control de Peter Abernathy y permitir que la compañía le quite el control del parque.^[11]​ Su plan se torció cuando Ford llevó con éxito al levantamiento de los anfitriones, liderados por los Dolores. Ella demostró ser una directora despiadada mientras secuestra sin piedad a Peter por su unidad de control y mata a Elsie a cambio de su silencio. Finalmente, fue asesinada por Dolores, quien fue implantada en una réplica exacta del cuerpo de Charlotte por Bernard, en represalia por el asesinato de Elsie.

Peter Abernathy es interpretado por Louis Herthum. Es un anfitrión y el padre de Dolores. Su programación falla cuando encuentra una imagen de Times Square que un huésped ha dejado, lo que obligó al parque a retirarlo y reemplazarlo con un nuevo anfitrión de Peter Abernathy (interpretado por el actor recurrente Bradford Tatumen la primera temporada). El anfitrión original de Peter se almacena en frío, pero Charlotte Hale lo utiliza para intentar contrabandear propiedad intelectual fuera del parque. Una vez que la revuelta de los anfitriones, el anfitrión de Peter desaparece, y se convierte en el objetivo de Charlotte y sus fuerzas de seguridad de Delos, así como de Dolores, quien lo considera su verdadero padre. Charlotte recupera a Peter pero no puede extraer los datos antes de que Dolores lo encuentre; después de un adiós lloroso al saber que su sistema anfitrión está fallando, Dolores corta el núcleo de control, que contiene los datos cifrados, fuera de su cuerpo.

Karl Strand es interpretado por Gustaf Skarsgård. Él es el líder de AC, el equipo de seguridad de Delos, y tiene la tarea de tomar el control de Westworld de los anfitriones después del levantamiento de Dolores.

Emily, también conocida como Grace, es interpretada por Katja Herbers y como niña por Adison LaPenna. Ella es la hija de William, y se presenta formalmente en la segunda temporada, vista como una huésped adulta en un parque de Delos en el Raj Británico, uno de los seis (o más) parques en la isla controlada por Delos. Cuando los anfitriones en el Raj comienzan a exhibir la misma revuelta que los de Westworld, Emily escapa a Westworld y encuentra a William, viajando como el Hombre de Negro, durante su misión. Ella se resiente de su padre por las acciones pasadas que contribuyeron al suicidio de su madre.^[12]​ Ella convence a un sensible Akecheta para que le dé a su padre herido, prometiéndole al anfitrión que comparte su objetivo de infligir dolor al Hombre de Negro. Sin embargo, al tratar de convencer a su padre para que la acompañara en busca de ayuda médica, William sigue creyendo que es una anfitriona, parte del juego del Dr. Ford, y la mata. En el futuro lejano, se considera que una versión de una Emily anfitriona está dando una prueba de fidelidad a una versión híbrida de humano-anfitrión William.

Akecheta es interpretado por Zahn McClarnon. Él es un anfitrión y un anciano de la Nación Fantasma.^[13]​^[14]​ Él tiene una reputación temible en el parque, liderando asaltos y tomando prisioneros. Posteriormente se revela que comenzó a alcanzar la sensibilidad décadas antes, poco después de la muerte de Arnold y empezando un viaje de autodescubrimiento, dándose cuenta de que el mundo en el que viven es uno de muchos y no el correcto, evitando a propósito la muerte durante muchos años y acumulando conocimiento del «otro mundo. Es uno de los pocos que fue dándose cuenta de los cambios que le hacen a los anfitriones y a sus tramas e intenta salvar a su tribu del mismo destino. A diferencia de Dolores y Maeve, no ha sido manipulado por Ford, quien sin embargo ha seguido con interés el progreso de Akecheta. Sus grupos de asalto han sido intentos de rescate dirigidos a asegurar a los anfitriones que él tiene la intención de salir de Westworld. Zahn McClarnon es reconocido como un personaje principal en «Kiksuya».

• Steven Ogg como Rebus (recurrente en la temporada 1; invitado en la temporada 2): un anfitrión y bandido programado para matar al padre de Dolores.
• Ptolemy Slocum como Sylvester (recurrente en las temporadas 1–2): un técnico de laboratorio que trabaja en el parque reconstruyendo anfitriones dañados.^[15]​
• Leonardo Nam como Félix Lutz (recurrente en las temporadas 1–2): un técnico de laboratorio que trabaja con Sylvester para reconstruir anfitriones dañados.^[16]​
• Izabella Alvarez como Hija de Lawrence (recurrente en las temporadas 1–2)
• Jasmyn Rae como Hija de Maeve (recurrente en las temporadas 1–2)
• Oliver Bell como Niño pequeño (recurrente en la temporada 1; invitado en la temporada 2): un anfitrión hecho por Arnold Weber para parecerse a Robert Ford cuando era un niño.^[15]​
• Brian Howe como Alguacil Pickett (recurrente en la temporada 1): un anfitrión y alguacil de Sweetwater.^[17]​
• Demetrius Grosse como Suplente Foss (recurrente en la temporada 1): Un anfitrión.
• James Landry Hébert como Slim Miller (recurrente en la temporada 1)

• Betty Gabriel como Maling (recurrente en la temporada 2): una miembro del equipo de seguridad de Karl Strand.^[18]​
• Peter Mullan como James Delos (recurrente en la temporada 2): el padre de Logan y el fundador de Corporación Delos.^[19]​
• Jonathan Tucker como Comandante Craddock (recurrente en la temporada 2): Comandante en el ejército de los Confederados.^[20]​
• Patrick Cage como Phil (recurrente en la temporada 2)
• Martin Sensmeier como Wanahton (recurrente en la temporada 2)
• Tao Okamoto como Hanaryo (recurrente en la temporada 2): una miembro de la banda de Musashi y doppelgänger de Armistice.^[14]​
• Rebecca Henderson como Goldberg (recurrente en la temporada 2)

• Lena Georgas como Lori (invitada en las temporadas 1–2)^[15]​
• Currie Graham como Craig (invitada en las temporadas 1–2)^[21]​
• Gina Torres como Lauren (invitado en las temporadas 1–2): la esposa de Bernard.^[22]​
• Michael Wincott como Bill viejo (invitado en la temporada 1): Uno de los anfitriones originales con los que Ford conversa regularmente.^[23]​
• Chris Browning como Holden (invitado en la temporada 1)
• Eddie Shin como Henry Li (invitado en la temporada 1)
• Eddie Rouse como Kissy (invitado en la temporada 1): Un huésped secuestrado y asesinado por el Hombre de Negro.
• Kyle Bornheimer como Clarence (invitado en la temporada 1)
• Bojana Novakovic como Marti (invitada en la temporada 1)^[24]​
• Sherman Augustus como Mariscal Pruitt (invitado en la temporada 1)
• Lili Bordán como Adivina (invitada en la temporada 1)
• Wade Williams como Capitán Norris (invitado en la temporada 1)
• Jonny Pasvolsky como Jimmy Sangriento (invitado en la temporada 1)
• Alastair Duncan como Padre de la casa (invitado en la temporada 1): un anfitrión y el padre joven de Robert Ford.

• Christopher May como Blaine Bellamy (invitado en la temporada 2): Un sobreviviente del ataque de los anfitriones en la fiesta de jubilación de Ford.
• David Midthunder como Takoda (invitado en la temporada 2)
• Giancarlo Esposito como Nuevo El Lazo (invitado en la temporada 2)
• Neil Jackson como Nicholas (invitado en la temporada 2)^[20]​
• Fredric Lehne como Coronel Brigham (invitado en la temporada 2)
• Tantoo Cardinal como Ehawee (invitada en la temporada 2)
• Rinko Kikuchi como Akane (invitada en la temporada 2): una geisha en Shogun World y doppelgänger de Maeve.^[25]​
• Hiroyuki Sanada como Musashi (invitado en la temporada 2): un rōnin anteriormente al servicio de un shogun y el doppelgänger de Hector.^[26]​
• Kiki Sukezane como Sakura (invitada en la temporada 2): una geisha que trabaja para Akane y doppelgänger de Clementine.^[14]​
• Masayoshi Haneda como Tanaka (invitado en la temporada 2): un teniente en el ejército shogun y el rival de Musashi.
• Masaru Shinozuka como Shogun (invitado en la temporada 2): un anfitrión en Shogun World que funciona mal después del levantamiento.
• Timothy V. Murphy como Coughlin (invitado en la temporada 2): un capitán mercenario enviado por Delos para escoltar un escondite de datos fuera de Westworld.
• Ronnie Gene Blevins como Engels (invitado en la temporada 2)
• Erica Luttrell como Nueva madre (invitada en la temporada 2)
• Julia Jones como Kohana (invitada en la temporada 2): la esposa de Akecheta, quien es admitida después de alejarse del parque.
• Irene Bedard como Wichapi (invitada en la temporada 2): un miembro de la Nación Fantasma que se da cuenta de que sus vecinos han sido reemplazados.
• Booboo Stewart como Etu (invitado en la temporada 2): un miembro de la Nación Fantasma que está fuera de servicio.
• Sela Ward como Juliet (invitada en la temporada 2): la esposa de William y la madre de Emily.
• Jack Conley como Monroe (invitado en la temporada 2)

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