Miss Peregrine (Eva Green)
Es la protectora del grupo de los niños peculiares. Es una "Ymbryne", es decir, puede transformarse en un pájaro y manipular el tiempo, por eso los niños viven, día tras día, en las mismas 24 horas y no envejecen. Miss Peregrine protege a los niños de la gente que no entiende sus peculiaridades y los esconde de sus enemigos, los huecos.
Jake (Asa Butterfield)
Vive en Florida con su madre, padre y abuelo Abe. Está convencido de que es un niño normal hasta que una trágico evento hace que viaje a Gales para descubrir los secretos del pasado de su abuelo. Encuentra el bucle del tiempo de Miss Peregrine, sus inusuales habitantes y un mundo lleno de peligro.
Barron (Samuel L. Jackson)
Es el villano de la película. Durante décadas, Barron ha estado intentando corregir un experimento que le transformó a él y a sus amigos en los monstruosos huecos. El nuevo plan de Barron para ayudar a sus amigos menos afortunados quizás tenga un alto coste para Miss Peregrine y sus niños peculiares.
Emma (Ella Purnell)
Puede manipular el aire y es muy ligera, por eso puede levitar; sin embargo, debe llevar un par de zapatos pesados para evitar flotar cuando no quiere.