5 stagioni - 100 episodi vedi scheda serie
Il cast di Jane the virgin è composto principalmente da attori che provengono da mondo televisivo delle telenovelas o dei serial.
Jane Villanueva, giovane ragazza che rimane incinta artificialmente per errore e decide di portare a termine la gravidanza, è interpretata da Gina Rodriguez attrice statunitense conosciuta per il ruolo di Majo Tenorio nel film Filly Brown e come Beverly nella soap opera The Bold and the Beautiful. Attualmente è la protagonista della webserie I Love Lucy and Bekka insieme a Kristolyn Lloyd. È nel cast del film Deepwater Horizon per la regia di Peter Berg.
Xiomara "Xo" Gloriana Villanueva, madre di Jane è interpretata da Andrea Navedo.
Petra Solano, fredda moglie di Rafael, perfida e bugiarda è interpretata da Yael Grobglas, attrice e cantante israeliana che prima di Jane the Virgin ha ottenuto un ruolo ricorrente per la serie televisiva statunitense Reign.
Rafael Solano è il proprietario dell'hotel e padre biologico del bambino. È interpretato da Justin Baldoni, attore statunitense che ha fatto il suo esordio nel 2004 interpretando la parte di Ben nella soap-opera Febbre d'amore. Tra il 2005 e il 2006 ha recitato anche nella serie Everwood, per poi passare a serie come Streghe e CSI: Miami e Beautiful nella parte di Graham.
Alba Villanueva, la nonna di Jane, è interpretata da Ivonne Coll.
Michael Cordero, Jr. detective fidanzato di Jane, è interpretato da Brett Dier, attore canadese che ha recitato al cinema nei film Diario di una schiappa di Thor Freudenthal ed Exeter di Marcus Nispel. La sua carriera è però sostanzialmente televisiva: ha partecipato a serial come Smallville, Ravenswood nei panni di Luke Matheson, Supernatural, Shattered.
Rogelio de la Vega, famoso artista delle telenovelas e padre di Jane, è interpretato da Jaime Camil, un attore televisivo messicano.