A atriz Angeline Jolie foi convidada para estrelar Sin City 2, mas não aceitou o convite, feito pessoalmente pelo diretor Roberto Rodriguez. A atriz gostou do roteiro, mas não encontrou brecha na agenda para atuar no filme.
A segunda opção de Rodriguez para o papel principal do filme foi Rachel Weisz, que ganhou o Oscar de coadjuvante ano passado por sua atuação em O Jardineiro Fiel. A bela ainda não respondeu ao convite, mas deve aceitar.