O elenco de Jovem Sheldon é composto por:
- Iain Armitage como Sheldon Cooper
- Zoe Perry como Mary Cooper
- Lance Barber como George Cooper Sr.
- Montana Jordan como George Cooper Jr.
- Raegan Revord como Missy Cooper
- Jim Parsons como a voz narradora de Sheldon adulto
Além desses atores principais, o elenco também inclui outros membros recorrentes e participações especiais ao longo das temporadas do programa.