Le choix des voix des personnages est une étape cruciale dans le développement d'un film d'animation, et en particulier pour un perfectionniste comme Alexandre Astier. Astérix - Le Domaine des Dieux est le fruit de la collaboration entre le papa de Kaamelott et Louis Clichy, animateur sur Wall-E et Là-Haut. Forts de leurs expériences, l'un chez Pixar et l'autre dans l'écriture de fictions radiophoniques, les deux ont opté pour l'enregistrement des voix avant l'animation des personnages. Une méthode appliquée notamment par Disney depuis des décennies et qui permet de capter la personnalité, le dynamisme et l'humour des comédiens sans qu'ils soient influencés par l'image. Dans le cas d'Astérix, ceux-ci ont par ailleurs été filmés lors de l'enregistrement, permettant ainsi aux animateurs de s'inspirer de leur gestuelle pour façonner les personnages.
Concernant le choix des voix, Alexandre Astier raconte dans le dossier de presse : "Il y avait des personnages qui n'imposaient pas spécialement de comédiens, ce qui m'a permis de choisir les interprètes avant l'écriture et de ciseler des répliques sur mesure. Du coup, le désir de l'acteur peut précéder tout, ce qui est très différent du doublage d’un film américain. En revanche, pour les personnages qui suggèrent une
voix, comme Obélix ou d'autres qui, par exemple, se définissent par la colère, j'ai pensé à des gens que je connais, soit dans un emploi classique, soit à contre-emploi."
Pour la neuvième fois depuis 1967, Roger Carel prête sa voix au petit gaulois. Selon Alexandre Astier, la légende du doublage est venue d'elle-même proposer ses services, une ultime fois avant sa retraite. Il faut dire que le personnage lui apparaissait ici sous un nouveau jour : "Au fil du temps, j’ai vu Astérix évoluer. Dans ce film, je le trouve plus tendre, plus sensible, plus ému qu’il ne l’a été même dans les bandes dessinées. C’est une nouvelle facette chez lui. Devant ce garçon [Apeldjus, ndlr], sa fibre paternelle s’éveille pour la première fois" commente le comédien.
Succédant à Jacques Morel, Pierre Tornade et Jacques Frantz, Guillaume Briat a quant à lui été choisi pour incarner Obélix. Si son nom ne vous évoque rien, les aficionados de Kaamelott auront certainement reconnu sa voix de roi Burgonde, celui qui ne veut "pas changer assiette pour fromage". Le comédien n'est d'ailleurs pas le seul de l'écurie Kaamelott à avoir été débauché pour le film animé. Son interprète dans la série, Lorànt Deutsch, prête sa voix à l'architecte romain Anglaigus. A noter que l'acteur avait déjà travaillé sur une aventure animée des irréductibles gaulois dans Astérix et les Vikings et a failli coiffer le casque ailé dans deux adaptations live de la BD : Astérix aux Jeux Olympiques et Astérix et Obélix : au service de sa Majesté (Clovis Cornillac et Edouard Baer lui seront préférés).
Parmi les piliers de l'univers kaamelottien, on retrouve les récurrents Lionnel Astier (Cétautomatix) et Joëlle Sevilla (Iélosubmarine), ainsi que les interprètes de Guethenoc (Serge Papagalli), Kadoc (Brice Fournier) ou encore Perceval (Franck Pitiot) qui lâche un discret mais jouissif "c'est pas faux". Alexandre Astier, qui double le personnage du centurion Oursenplus, a également fait appel aux guests de sa série Elie Semoun, Géraldine Nakache et François Morel, entre autres. Sans oublier Alain Chabat, inégalable César de son Mission Cléopâtre, reconverti ici en sénateur manipulateur et comploteur.
Enfin, sont aussi présents au générique Florence Foresti (parfaite en Bonemine), Laurent Lafitte (Duplicatha, l'esclave numide) et le regretté Artus de Penguern, décédé un an avant la sortie du film.