Regia di Robert Rodriguez vedi scheda film
A dirigere Alita: Angelo della battaglia è Robert Rodriguez, regista e sceneggiatore statunitense. Nato in Texas nel 1950, Rodriguez ha cominciato a interessarsi al cinema già all'età di 11 anni grazie a un videoregistratore regalatogli dal padre e ha girato i suoi primi lavori su commissione (doveva riprendere gli incontri di football tra studenti) mentre frequentava il liceo. Appassionato di disegno e animazione, ha studiato Comunicazione alla University of Texas e ha diretto il suo primo lungometraggio d'azione, El Mariachi, nel 1992 con a disposizione solo 7 mila dollari. Incassando oltre 2 milioni di dollari, il film ha avuto poi negli anni successivi due seguiti: Desperado e C'era una volta in Messico.
Fondatore di un proprio studio di produzione, Rodriguez è il regista delle saghe cinematografiche Spy Kids, Machete e Sin City, oltre che di Dal tramonto all'alba, di cui ha prodotto e diretto anche l'omonima serie tv. Collaboratore e amico di Quentin Tarantino, Rodriguez ha ricordato: "James Cameron e Jon Landau mi hanno chiamato per parlarmi di Alita: Angelo della battaglia e mi sono ritrovato davanti non solo a delle diapositive in Power Point ma anche a uno storyboard quasi pronto. Ho ovviamente chiesto di poter mettere mano alla storia e di renderla mia. Ho lasciato la grande azione, la meraviglia degli scenari e l'intenso rapporto padre-figlia che si crea tra Ido e Alita, del resto sono un padre, ma ho voluto che tutto fosse più corto e compresso".
Sebbene sia realizzato con tecniche all'avanguardia e molti dei personaggi sia cibernetici, Alita: Angelo della battaglia conta su un nutrito cast di attori affermati, a cominciare dalla protagonista Rosa Salazar. Vista in Maze Runner - La rivelazione e in Bird Box, la Salazar è stata scelta sin dal primo provino realizzando il sogno personale di poter lavorare con un maestro come Rodriguez, come ha dichiarato: "Fare un film con Robert significa sporcarsi personalmente le mani. Non importa quale sia il budget a disposizione: tutti siamo lì a fare del nostro meglio e a sentire le sue indicazioni. Sa esattamente quello che vuole mentre si gira ed è estremamente calmo sul set. Ascolta molto i suoi attori e ricorderò sempre il mio provino e il suo desiderio di ascoltare ciò che avevo da dire. La mia Alita sembra una ragazza normale ma è fatta di parti cibernetiche e ha alle spalle una storia folle e traumatica. Inoltre, è in grado di provare una vasta gamma di emozioni e sensazioni: è insicura, coraggiosa, curiosa, pronta alla sfida, forte e debole al tempo stesso. Non è stato facile girare in performance capture ma ho studiato bene il lavoro che ha fatto Andy Serkis in The War - Il Pianeta delle Scimmie".
Un altro fondamentale tassello della storia di Alita è rappresentato da Hugo. Hugo è un giovane con grandi sogni che commette anche qualche piccolo reato pur di racimolare i soldi necessari per comprare il passaggio per Zalem. Quando però incontra Alita, Hugo se ne innamora e vede la sua vita cambiare in una miriade di modi diversi, insegnandole anche come combattere a Motorball, una sorta di "gioco" basato vagamente sui gladiatori. Hugo è portato in scena da Keean Johnson, giovane attore visto nella serie Nashville.
Il dottor Ido, colui che si rivela una figura paterna per Alita, ha invece il volto di Christoph Waltz, vincitore di due premi Oscar per Bastardi senza gloria e Django Unchained.
Il cast principale di Alita: Angelo della battaglia è poi completato dagli attori Jennifer Connelly (è Chiren, ex fidanzata di Ido che lo ha lasciato per inseguire l'utopia di Zalem), Mahershala Ali (è Vector, un uomo che mette a punto i combattimenti di Motorball), Ed Skrein (è Zapan, un cyborg con il compito di scovare e uccidere Alita), Jackie Earle Haley (è Grewishka, un enorme cyborg), Michelle Rodriguez (è Gelda, una guerriera cyborg originaria di Marte che ha formato Alita), Eiza Gonzalez (è Nyssiana, cyborg che ha come Zapan l'obiettivo di far fuori Alita), Lana Condor (è Koyomi, un'orfana e fotografa freelance), Jorge Lendeborg Jr (è un amico di Hugo) e Idara Victor (è l'infermiera Gerhad, assistente di Ido).